NO140666B - PROCEDURES FOR THE PREPARATION OF CRYSTALLINIC, ESSENTIALLY XYLOSE - FREE, XYLITOL FROM A WATER SOLUTION CONTAINING XYLITOL AND XYLOSE - Google Patents

PROCEDURES FOR THE PREPARATION OF CRYSTALLINIC, ESSENTIALLY XYLOSE - FREE, XYLITOL FROM A WATER SOLUTION CONTAINING XYLITOL AND XYLOSE Download PDF

Info

Publication number
NO140666B
NO140666B NO3920/73A NO392073A NO140666B NO 140666 B NO140666 B NO 140666B NO 3920/73 A NO3920/73 A NO 3920/73A NO 392073 A NO392073 A NO 392073A NO 140666 B NO140666 B NO 140666B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
xylose
xylitol
mixture
solution
essentially
Prior art date
Application number
NO3920/73A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO140666C (en
Inventor
Gerald Myer Jaffe
Peter Hans Weinert
Original Assignee
Suomen Sokeri Oy
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 Suomen Sokeri Oy filed Critical Suomen Sokeri Oy
Publication of NO140666B publication Critical patent/NO140666B/en
Publication of NO140666C publication Critical patent/NO140666C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/26Hexahydroxylic alcohols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstil- The present invention relates to a method for producing

ling av krystalinsk, i det vesentlige xolysefri xylitol fra en blanding inneholdende opptil 30% xylitol, 0,3 - 0,5 % xylose og resten vann, hvilken blanding erholdes ved hydrering av en van- ling of crystalline, essentially xolysis-free xylitol from a mixture containing up to 30% xylitol, 0.3 - 0.5% xylose and the rest water, which mixture is obtained by hydration of a

dig oppløsning av xylose. dig solution of xylose.

I de senere år er det utviklet flere prosesser for fremstilling av xylitol. Disse prosesser har omfattet ekstrahering av xylose fra hemicellulosevekstmateriale, som forekommer i naturen, og deretter redusering av xylosen til xylitol. In recent years, several processes have been developed for the production of xylitol. These processes have included extracting xylose from hemicellulose growth material, which occurs in nature, and then reducing the xylose to xylitol.

Fra US-patent nr. 2.989.569 er det kjent at tresukkere, dvs. sukkerarter erholdt ved hydrolyse av celluloseholdige material- From US patent no. 2,989,569 it is known that wood sugars, i.e. sugars obtained by hydrolysis of cellulose-containing materials

er, kan ytterligere omdannes til polyoler, inklusive xylitol. is, can be further converted into polyols, including xylitol.

I henhold til patentskriftet reduseres en sukkerblanding inneholdende xylose og heksoser, i form av en ca. 40%-ig vandig oppløsning, ved at o<p>pløsningen føres gjennom en hydrogenerings- According to the patent, a sugar mixture containing xylose and hexoses is reduced, in the form of an approx. 40% aqueous solution, by passing the solution through a hydrogenation

sone i nærvær av en hydrogeneringskatalysator ved en temperatur på ca. 70°C under et hydrogentrykk på ca. 60 kp/cm<2>, hvoretter reaksjonsblandingen føres inn i en andre reaksjonssone under et hydrogentrykk på ca. 40 kp/cm" ved en temperatur på 110 C. zone in the presence of a hydrogenation catalyst at a temperature of approx. 70°C under a hydrogen pressure of approx. 60 kp/cm<2>, after which the reaction mixture is fed into a second reaction zone under a hydrogen pressure of approx. 40 kp/cm" at a temperature of 110 C.

I henhold til eksempel 1 i patentskriftet kan den erholdte poly-oloppløsning renses ved at oppløsningen føres gjennom en ione- According to example 1 in the patent document, the resulting polyol solution can be purified by passing the solution through an ion

bytter og deretter avfarves ved å føre de over en egnet harpiks, hvoretter xylitol som utgjorde hovedbestanddelen av tilstedevær- change and are then de-coloured by passing them over a suitable resin, after which xylitol, which was the main component of the present

ende polyoler ble gjenvunnet i høyt utbytte ved en enkel krystal-lisasjon fra den konsentrerte oppløsning. I dette tilfellet utgjorde xylose over 82% av tilstedeværende sukker hvilket også end polyols were recovered in high yield by a simple crystallization from the concentrated solution. In this case, xylose accounted for over 82% of the sugars present which also

førte til at xylitol utgjorde en vesentlig bestanddel av de er- led to xylitol being a significant component of the er-

holdte polyoler. held polyols.

Hemicellulosemateriale så som maiskolber, mais, bomullsfrdhylster og -skall, solrosefrbhylster, havreagner, jordnbtteskall, risskall og -hylster samt bagasse, spesielt havreagner har man funnet være særlig anvendbare kilder for xylose. Ekstraksjon av xylose fra slike hemicellulosematerialer har vanligvis blitt utfort ved ett eller flere hydrolysetrinn etterfulgt av separering og krystallisering av en xylose av hby renhet. Reduksjon av den derved er- Hemicellulose material such as maize cobs, maize, cotton seed husks and husks, sunflower seed husks, oat husks, peanut husks, rice husks and husks as well as bagasse, especially oat husks, have been found to be particularly useful sources of xylose. Extraction of xylose from such hemicellulosic materials has usually been accomplished by one or more hydrolysis steps followed by separation and crystallization of a high purity xylose. Reduction of the thereby is-

holdte xylosen til xylitol har man utfort på konvensjonell måte ved kjemisk eller katalytisk reduksjon i en vannlbsning. keeping the xylose into xylitol has been carried out in a conventional way by chemical or catalytic reduction in an aqueous solution.

I forbindelse med nevnte -fremgangsmåte har man imidlertid et be-tydningsfullt problem, nemlig det å erholde en vesentlig ren xylitol fra den vannlbsning hvori reduksjonen av xylosen er utfort. I den form xylitolen dannes i den vannholdige reaksjonsblandingen har xylitolen, som har forekommet i opptil 30 vekts-% av blandingen, In connection with the aforementioned method, however, one has a significant problem, namely obtaining a substantially pure xylitol from the aqueous solution in which the reduction of the xylose has been carried out. In the form the xylitol is formed in the aqueous reaction mixture, the xylitol, which has occurred in up to 30% by weight of the mixture, has

også inneholdt små mengder uredusert xylose så vel som med andre restforbindelser fra hemicellulosematerialet, som for eksempel poly-sakkarider. Det er betegnende at den ureagerte xylosen, som vanligvis har forekommet i mengder på 0,3 - 0,5 vekts-%, har utgjort den alvorligste forurensningen. Det har vist seg at negative fysio-logiske virkninger henger sammen med pattedyrs fortæring av xylose, som for eksempel synsforstyrrelser. Av denne grunn får xylitolen, also contained small amounts of unreduced xylose as well as with other residual compounds from the hemicellulose material, such as polysaccharides. It is significant that the unreacted xylose, which has usually occurred in amounts of 0.3 - 0.5% by weight, has constituted the most serious contamination. It has been shown that negative physiological effects are connected with the consumption of xylose by mammals, such as visual disturbances. For this reason, the xylitol gets

da den er tiltenkt for anvendelse for mennesker, bare inneholde en betydningsløs mengde av xylose, det vil si ikke mer enn 0,10 as it is intended for human use, contain only an insignificant amount of xylose, i.e. not more than 0.10

vekts-%. % by weight

Hittil har xylitol blitt isolert ved rensing av den vannholdige reaksjonsblandingen med ionebytterharpiks, hvoretter man enten har fore-tatt inndampning av losningsmidlet for derved å få igjen xylitolen som en rest eller ved fraksjonerende krystallisering av xylitolen av en alkohol-vannblanding. Man har imidlertid funnet at isolering av xylitol ved inndampning gir et produkt som inneholder betydelige mengder av uredusert xylose. På den annen side har man ved isolering av vesentlig ren xylitol ved fraksjonerende krystallisering fått igjen en alkohol-vannblanding. Dette alkoholbiprodukt har inneholdt relativt store mengder av xylose og xylitol så vel som alkohol, og av denne grunn har det nevnte biprodukt vært altfor verdifullt for å kunne kastes bort. Dessuten har dette alkoholbiprodukt utgjort en potensiell anvendbar kilde for næringsstoffer. Imidlertid har det vært nbdvendig med dyre prosesser for å gjenvinne alkoholen og om-danne dette biprodukt til et anvendbart, det vil si alkoholfritt, næringsstoff. Fdlgelig har det eksistert et udekket behov for en fremgangsmåte for hurtig å kunne fremstille vesentlig ren xylitol fra den vannholdige reaksjonsblandingen hvori xylitolen er dannet, og da en fremgangsmåte hvorved man erholder et anvendbart xylose-xylitol-biprodukt som ikke krever videre behandling. Until now, xylitol has been isolated by purifying the aqueous reaction mixture with ion exchange resin, after which either evaporation of the solvent has been carried out in order to recover the xylitol as a residue or by fractional crystallization of the xylitol from an alcohol-water mixture. However, it has been found that isolation of xylitol by evaporation gives a product containing significant amounts of unreduced xylose. On the other hand, by isolating essentially pure xylitol by fractional crystallization, an alcohol-water mixture has been obtained. This alcohol by-product has contained relatively large amounts of xylose and xylitol as well as alcohol, and for this reason said by-product has been far too valuable to be thrown away. Moreover, this alcohol by-product has constituted a potentially useful source of nutrients. However, expensive processes have been necessary to recover the alcohol and transform this by-product into a usable, i.e. alcohol-free, nutrient. Accordingly, there has been an unmet need for a method for rapidly producing substantially pure xylitol from the aqueous reaction mixture in which the xylitol is formed, and then a method by which a usable xylose-xylitol by-product is obtained that does not require further processing.

Fremgangsmåten ifblge foreliggende oppfinnelse for å avstedkom© krystallinsk xylitol, som i alt vesentlig er fri for xylose, fra en blanding som inneholder xylitol og xylose, er sarpreget ved de følgende trinn: a) Konsentrere blandingen ved oppvarmning til en temperatur i området 30 - 50°C under nedsatt trykk til å gi en vandig oppløs-ning inneholdende 60 - 70 % xylitol og 1 - 5 % xylose, b) utkrystalisere xylitolen fra den vandige oppløsningen ved ned-kjølning til under 15°C, The method according to the present invention for obtaining crystalline xylitol, which is essentially free of xylose, from a mixture containing xylitol and xylose, is characterized by the following steps: a) Concentrate the mixture by heating to a temperature in the range of 30 - 50 °C under reduced pressure to give an aqueous solution containing 60 - 70% xylitol and 1 - 5% xylose, b) crystallize the xylitol from the aqueous solution by cooling to below 15°C,

c) separere den utkrystaliserte xylitol fra oppløsningen og, c) separating the crystallized xylitol from the solution and,

d) oppsamle den dannede moderlut og kombinere den med en etter-følgende sats hydrert xylose-oppløsning. d) collecting the formed mother liquor and combining it with a subsequent batch of hydrated xylose solution.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erholder man xylitol, som inneholder hbyst 0,10% xylose, i utbytter på opptil 95% fra den vannholdige reaksjonsblandingen hvori xylitolen er dannet av xylose. Likeså erholder man ved denne fremgangsmåten et verdifullt og vann-holdig biprodukt, som inneholder xylose og xylitol, og som direkte kan anvendes som næringsstoffer for dyr. With the method according to the invention, xylitol is obtained, which contains at most 0.10% xylose, in yields of up to 95% from the aqueous reaction mixture in which the xylitol is formed from xylose. Likewise, this method yields a valuable and water-containing by-product, which contains xylose and xylitol, and which can be directly used as nutrients for animals.

Den ifdlge nærværende oppfinnelse som utgangsmateriale anvendte blanding av xylose og xylitol kan fås ved å redusere xylose til xylitol. Denne reduksjon av xylosen kan utfores på konvensjonell måte i en vannlbsning som inneholder 1-60 vekts-% xylose, fortrinnsvis 25 - 40vekts-% xylose, og hvorved i det minste 95%, fortrinnsvis 99%, av xylosen reduseres til xylitol. Ved utførelse av denne reduksjon av xylose til xylitol for derved å fremstille en blanding som inneholder xylose og xylitol, kan man anvende en eller annen konvensjonell metode for redusering av en aldehyd- eller keto-gruppe i en vannlbsning til en alkohol. Denne reduksjon kan utfores på kjemisk eller katalytisk vei, for eksempel kjemisk ved hjelp av natriumamalgan eller et komplekst metallhydrid så som litiumbor- hydrid eller natriumborhydrid. Fortrinnsvis anvender man seg av katalytisk reduksjon ved hydrering med en edelmetallkatalysator så som platina eller palladium. Spesielt foretrukkede katalysatorer er nikkelkatalysatorer så som Raney-nikkel. The mixture of xylose and xylitol used as starting material according to the present invention can be obtained by reducing xylose to xylitol. This reduction of the xylose can be carried out in a conventional manner in an aqueous solution containing 1-60% by weight xylose, preferably 25-40% by weight xylose, whereby at least 95%, preferably 99%, of the xylose is reduced to xylitol. When carrying out this reduction of xylose to xylitol to thereby produce a mixture containing xylose and xylitol, one can use one or another conventional method for reducing an aldehyde or keto group in an aqueous solution to an alcohol. This reduction can be carried out chemically or catalytically, for example chemically using sodium amalgam or a complex metal hydride such as lithium borohydride or sodium borohydride. Preferably, one uses catalytic reduction by hydrogenation with a noble metal catalyst such as platinum or palladium. Particularly preferred catalysts are nickel catalysts such as Raney nickel.

Den katalytiske reduksjon kan utfores under anvendelse av konvensjonelle hydreringsforhold. I denne reaksjon er verken temperatur, trykk eller pH-verdi kritiske, og reaksjonen kan hensiktsmessig utfores ved en temperatur på 70°C - 120°C, og ved et hydrogen- The catalytic reduction can be carried out using conventional hydration conditions. In this reaction, neither temperature, pressure nor pH value are critical, and the reaction can conveniently be carried out at a temperature of 70°C - 120°C, and at a hydrogen

trykk på 10 atm - 50 atm samt en vannløsnings-pH-verdi på pressure of 10 atm - 50 atm as well as a water solution pH value of

3 - 10. Fortrinnsvis utfores hydreringen ved et hydrogentrykk på ca. 30 atm og ved en temperatur på R5°C - 10 5°C. Hydreringen fortsetter kvantitativt. Det faste katalysatorsystemet kan lett fjernes fra den vannholdige reaksjonsblandingen, som inneholder xylitolen, ved konvensjonelle fremgangsmåter, så som filtrering. 3 - 10. The hydrogenation is preferably carried out at a hydrogen pressure of approx. 30 atm and at a temperature of R5°C - 10 5°C. The hydration continues quantitatively. The solid catalyst system can be readily removed from the aqueous reaction mixture containing the xylitol by conventional methods such as filtration.

Den vannholdige xylose- og xylitolholdige blandingen, som erholdes ved hydreringen av xylosen, kan, hvis bnsket, renses ved hjelp av en eller flere ionebytterharpikser. Løsningen kan for eksempel få passere gjennom et sjikt av kationisk ionebytterharpiks, og deretter, hvis bnsket, passere gjennom et sjikt av anionisk ionebytterharpiks. Ifølge nærværende oppfinnelse kan man anvende en hvilken som helst konvensjonell kationisk ionebytterharpiks, så som kationisk ionebytterharpiks basert på tverrbundet polystyrensulfonsyre (for eksempel harpikser av polystyrensulfonsyretype), og en hvilken som helst konvensjonell anionisk ionebytterharpiks, så som en tverrbundet polystyren som inneholder kvaternære ammoniumgrupper eller substituerte aminer. Ved å la hydreringsreaksjonsmediet suksessivt passere et sjikt av kationisk ionebytterharpiks og deretter gjennom et sjikt av anionisk ionebytterharpiks kan man fjerne alle medfølg-ende forurensninger samt restforurensninger fra xylitolen. Den gjenstående resten av disse harpikser utgjøres av en fargeløs vannlbsning som i alt vesentlig inneholder xylose og xylitol. The water-containing xylose and xylitol-containing mixture, which is obtained by the hydration of the xylose, can, if desired, be purified by means of one or more ion exchange resins. The solution may, for example, be allowed to pass through a layer of cationic ion exchange resin, and then, if desired, pass through a layer of anionic ion exchange resin. According to the present invention, one can use any conventional cationic ion exchange resin, such as cationic ion exchange resin based on crosslinked polystyrene sulfonic acid (for example, polystyrene sulfonic acid type resins), and any conventional anionic ion exchange resin, such as a crosslinked polystyrene containing quaternary ammonium groups or substituted amines. By allowing the hydration reaction medium to pass successively through a layer of cationic ion exchange resin and then through a layer of anionic ion exchange resin, all accompanying contaminants and residual contaminants can be removed from the xylitol. The remainder of these resins is made up of a colorless aqueous solution which essentially contains xylose and xylitol.

Den vannholdige reaksjonsblandingen som erholdes ved reduksjonen The aqueous reaction mixture obtained by the reduction

av xylosen, og som valgfritt kan være behandlet med en eller flere ionebytterharpikser, konsentreres til å inneholde 60 - 70% xylitol, 1-5% xylose og resten vann. Konsentrasjonen av den xylose- og xylitolholdige reaksjonsblandingen kan utføres på kon- of the xylose, and which can optionally be treated with one or more ion exchange resins, is concentrated to contain 60 - 70% xylitol, 1-5% xylose and the rest water. The concentration of the xylose- and xylitol-containing reaction mixture can be carried out on con-

vensjonell måte. Konsentreringen av løsningen utføres ved oppvarming under redusert trykk ved en temperatur på 30°C - 50°C conventional way. The concentration of the solution is carried out by heating under reduced pressure at a temperature of 30°C - 50°C

for inndampning av vannet. for evaporation of the water.

Ifølge nærværende oppfinnelse har man overraskende funnet at fraksjonerende krystallisering av xylitol fra en.vannlbsning, som inneholder 60 - 70% xylitol og 1 - 5% xylose, gir vesentlig ren og krystallinsk xylitol, som ikke inneholder mer enn 0,10% xylose. Man har til og med funnet at man fra en vannlbsning, som inneholder 60 - 75% xylose og ca. 1% eller mindre xylose, kan erholde krystallinsk xylitol som inneholder mindre enn 0,05% xylose. Man har ytterligere funnet at det ved en xylitolkonsentrasjon på According to the present invention, it has surprisingly been found that fractional crystallization of xylitol from an aqueous solution, which contains 60-70% xylitol and 1-5% xylose, gives substantially pure and crystalline xylitol, which does not contain more than 0.10% xylose. It has even been found that from a water solution, which contains 60 - 75% xylose and approx. 1% or less xylose, can obtain crystalline xylitol containing less than 0.05% xylose. It has further been found that at a xylitol concentration of

ca. 68% fås et maksimalt utbytte av xylitol som i alt vesentlig ikke inneholder xylose. about. 68% is a maximum yield of xylitol which essentially does not contain xylose.

Utkrystalliseringen av xylitol kan ifølge nærvær- The crystallization of xylitol can, according to the presence

ende oppfinnelse utfores på konvensjonell måte ved avkjøling av løs-ningen fra en utgangstemperatur, hvorved løsningen er mettet med xylitol, til en lavere temperatur, hvorved xylitolen faller ut. Under denne krystallisering er det anvendte trykket og temperaturen ikke kritisk, og vanligvis anvender man som en utgangstemperatur romtemperatur (22°C) og atmosfærisk trykk. Fortrinnsvis utfores krystalliseringen ved langsomt å avkjøle oppløsningen til en temperatur under 15°C, og spesielt foretrekkes en avkjøling til ca. 0°C. end of the invention is carried out in a conventional manner by cooling the solution from an initial temperature, whereby the solution is saturated with xylitol, to a lower temperature, whereby the xylitol precipitates. During this crystallization, the applied pressure and temperature are not critical, and room temperature (22°C) and atmospheric pressure are usually used as a starting temperature. The crystallization is preferably carried out by slowly cooling the solution to a temperature below 15°C, and a cooling to approx. 0°C.

Xylitolutfellingen kan isoleres ved filtrering, vasking og tørking på konvensjonell måte. Den gjenstående moderlut, son inne- The xylitol precipitate can be isolated by filtration, washing and drying in a conventional manner. The remaining mother liquor, son in-

holder xylitol og xylose, kan hensiktsmessig sirkuleres til andre krystalliseringssatser. holding xylitol and xylose, can be appropriately circulated to other crystallization batches.

Ved fremgangsmåten ifølge nærværende oppfinnelse kan man erholde xylitol med en renhet på 99% og høyere, og som ikke inneholder mer enn 0,10% xylose. Utbytter på opptil 95% kan oppnås ved resirkuler-ing av moderlbsningene til etterfølgende satser. De etter resirku-leringen gjenstående vannholdige moderlbsningsbiproduktene inneholder xylose og xylitol, og kan tilblandes dyrefor. With the method according to the present invention, xylitol can be obtained with a purity of 99% and higher, and which does not contain more than 0.10% xylose. Yields of up to 95% can be achieved by recycling the mother liquors at subsequent rates. The aqueous mother liquor by-products remaining after recycling contain xylose and xylitol, and can be mixed with animal feed.

Følgende eksempler skal ytterligere belyse oppfinnelsen. Alle temperaturer er angitt i °C. "Amberlite IR-120" er en katione-bytterharpiks som er basert på. tverrbundet polystyrensulfonsyre, som er fremstilt av Rohm & Haas, Philadelphia, Pa, U.S.A. "Amberlite IRA-93" er anionebytterharpiks som er basert på tverrbundet polystyrentertiærammonium, som er fremstilt av Rohm & Haas, Philadelphia, Pa, U.S.A. The following examples will further illustrate the invention. All temperatures are given in °C. "Amberlite IR-120" is a cation exchange resin based on cross-linked polystyrene sulfonic acid, which is manufactured by Rohm & Haas, Philadelphia, Pa, U.S.A. "Amberlite IRA-93" is anion exchange resin based on crosslinked polystyrene tertiary ammonium manufactured by Rohm & Haas, Philadelphia, Pa, USA.

Fremstilling av xylose Production of xylose

200 g tbrkede havreagner med fblgende sammensetning: 200 g soaked oats with the following composition:

suspenderes i 800 ml av en 0,02-m saltsyre-vannlbsning. pH-verdien for denne suspensjonen var 3,5. Suspensjonen ble oppvarmet i et lukket pyrexrbr i en time ved 120°C. Deretter ble reaksjonsblandingen avkjblt til romtemperatur, og de faste stoffene ble filtrert bort. De filtrerte faste stoffene ble senere blandet i 800 ml av en 0,175-m saltsyre-vannlbsning for derved å få en pH-verdi på 1,1. Denne blanding ble oppvarmet i et lukket pyrexrbr ved 120°C i en time. Deretter ble reaksjonsblandingen avkjblt til romtemperatur og de faste stoffene ble filtrert bort. De filtrerte faste stoffene ble vasket med vann, og vaskevannet ble forenet med filtratet. Filtratet ble deionisert ved å la det strbmme gjennom en kolonne som inneholdt 110 ml "Amberlite IRA-93" (i 0H~-form). Kolonnen ble vasket to ganger med hver gang 50 ml vann (deionisert). De forenede eluatene ble konsentrert under vakuum til en sirup (vanninnholdet 10 vekts-%). Denne sirup ble tilfort 32 ml metanol. Den erholdte blandingen ble avkjblt til -10°C for derved å avstedkomme xylose i form av en krystallinsk utfelling. Den erholdte krystallinske ut-fellingen ble filtrert, og krystallene ble vasket med 30 ml metanol. Etter vaskingen ble krystallene tørket i vakuum, hvorved utbyttet var 32,5 g xylose (til 96% renhet). is suspended in 800 ml of a 0.02-m hydrochloric acid-water solution. The pH of this suspension was 3.5. The suspension was heated in a closed pyrex glass for one hour at 120°C. The reaction mixture was then cooled to room temperature, and the solids were filtered off. The filtered solids were later mixed in 800 mL of a 0.175 M hydrochloric acid-water solution to obtain a pH of 1.1. This mixture was heated in a closed pyrex glass at 120°C for one hour. The reaction mixture was then cooled to room temperature and the solids were filtered off. The filtered solids were washed with water, and the wash was combined with the filtrate. The filtrate was deionized by passing it through a column containing 110 ml "Amberlite IRA-93" (in 0H~ form). The column was washed twice with each time 50 ml of water (deionized). The combined eluates were concentrated under vacuum to a syrup (water content 10% by weight). To this syrup was added 32 ml of methanol. The resulting mixture was cooled to -10°C to thereby obtain xylose in form of a crystalline precipitate. The crystalline precipitate obtained was filtered, and the crystals were washed with 30 ml of methanol. After washing, the crystals were dried in vacuum, whereby the yield was 32.5 g of xylose (to 96% purity).

Reduksjon av xylose til xylitol Reduction of xylose to xylitol

15 g av den erholdte xylose ble oppløst i 22,5 ml vann. 15 g of the xylose obtained was dissolved in 22.5 ml of water.

Denne lbsning ble tilfort 3,0 g Raney-nikkelkatalysator (til 50 vekts-% vannsuspensjon) og 0,015 g kalsiumkarbonat. Denne blanding ble hydrert i ca. 1,5 timer ved en temperatur på 100°C og ved et hydrogentrykk på ca. 30atm. Deretter ble blandingen avkjblt, og katalysatoren ble separert bort. Katalysatoren ble vasket med deionisert vann. Vaskevannet ble forenet med filtratet. Filtratet ble fort gjennom 4 ml "Amberlite IR-120"-kationebytterharpiks (H<+>) og gjennom 8 ml "Amberlite IRA-93"-anionebytterharpiks (0H~). Kol-onnene ble vasket med vann. Eluatet og vaskevannet ble forenet, og To this solution was added 3.0 g of Raney nickel catalyst (to a 50% by weight water suspension) and 0.015 g of calcium carbonate. This mixture was hydrated for approx. 1.5 hours at a temperature of 100°C and at a hydrogen pressure of approx. 30 atm. The mixture was then cooled and the catalyst was separated away. The catalyst was washed with deionized water. The washing water was combined with the filtrate. The filtrate was passed through 4 ml of "Amberlite IR-120" cation exchange resin (H<+>) and through 8 ml of "Amberlite IRA-93" anion exchange resin (0H~). The columns were washed with water. The eluate and wash water were combined, and

herved fikk man en vannlbsning som inneholdt ca. 30 vekts-% xylitol og ca. 0,3 -0,5 vekts-% xylose. this resulted in a water solution containing approx. 30% xylitol by weight and approx. 0.3-0.5% xylose by weight.

Eksempel Example

Den vandige oppløsning for hver sats, og som man fikk ifølge fremgangsmåten som angitt ovenfor, og som inneholdt xylose og xylitol, ble konsentrert til totalt 70 vekts-% faste stoffer ved oppvarming ved 40°C. Den konsentrerte løsningen ble deretter avkjblt langsomt i over to timers tid til en temperatur på 0 - 5°C. Den erholdte xylitol, som ble utfelt fra hver sats, ble filtrert, vasket og tørket. Moderlbsningen fra hver sats ble resirkulert i etterfølg-ende satser av hydreringsoppløsningene .iinntil xyloseinnholdet i xylitolen, som man fikk fra en viss sats, var 0,05 vekts-%. Deretter konsentrerte man moderlbsningen til totalt 70 vekts-% faste stoffer for hver og en av to etter hverandre følgende krystalliseringer, og herved erholdt man ytterligere to xylitolutbytter. The aqueous solution for each batch, which was obtained according to the method stated above, and which contained xylose and xylitol, was concentrated to a total of 70% by weight solids by heating at 40°C. The concentrated solution was then cooled slowly over two hours to a temperature of 0 - 5°C. The xylitol obtained, which precipitated from each batch, was filtered, washed and dried. The mother liquor from each batch was recycled in subsequent batches of the hydration solutions until the xylose content of the xylitol, which was obtained from a certain batch, was 0.05% by weight. The mother liquor was then concentrated to a total of 70% by weight of solids for each of two consecutive crystallizations, thereby obtaining two further yields of xylitol.

Følgende tabell viser resultatene fra hver sats. % angir vekts-%. The following table shows the results from each rate. % indicates % by weight.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av krystalinsk, i det vesentlige xylosefri xylitol fra en blanding inneholdende opptil 30% xylitol, 0,3 - 0,5 % xylose og resten vann, hvilken blanding erholdes ved hydrering av en vandig oppløsning av xylose,karakterisert vedde følgende trinn: a) Konsentrere blandingen ved oppvarmning til en temperatur i området 30 - 50 °C under nedsatt trykk til å gi en vandig oppløsning inneholdende 60 - 70 % xylitol og 1 - 5 % xylose, b) utkrystalisere xylitolen fra den vandige opp-løsningen ved nedkjølning til under 15°C, c) separere den utkrystaliserte xylitol fra opp-løsningen og, d) oppsamle den dannede moderlut og kombinere den med en etterfølgende sats hydrert xylose-oppløsning.1. Procedure for the production of crystalline, essentially xylose-free xylitol from a mixture containing up to 30% xylitol, 0.3 - 0.5% xylose and the rest water, which mixture is obtained by hydrating an aqueous solution of xylose, characterized by the following steps: a) Concentrate the mixture by heating to a temperature in the range 30 - 50 °C under reduced pressure to give an aqueous solution containing 60 - 70% xylitol and 1 - 5% xylose, b) crystallize the xylitol from the aqueous solution by cooling to below 15°C, c) separating the crystallized xylitol from the solution and, d) collecting the formed mother liquor and combining it with a subsequent batch of hydrated xylose solution. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at blandingen i trinn a oppkonsentreres til 68 vekt-% xylose.2. Method according to claim 1, characterized in that the mixture in step a is concentrated to 68% xylose by weight. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisertved at xylitolen utkrystaliseres ved avkjøling til 0°C.3. Method according to claim 2, characterized in that the xylitol is crystallized by cooling to 0°C.
NO3920/73A 1972-10-10 1973-10-09 PROCEDURES FOR THE PREPARATION OF CRYSTALLINIC, ESSENTIALLY XYLOSE - FREE, XYLITOL FROM A WATER SOLUTION CONTAINING XYLITOL AND XYLOSE NO140666C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29640472A 1972-10-10 1972-10-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO140666B true NO140666B (en) 1979-07-09
NO140666C NO140666C (en) 1979-10-17

Family

ID=23141871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO3920/73A NO140666C (en) 1972-10-10 1973-10-09 PROCEDURES FOR THE PREPARATION OF CRYSTALLINIC, ESSENTIALLY XYLOSE - FREE, XYLITOL FROM A WATER SOLUTION CONTAINING XYLITOL AND XYLOSE

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS5088008A (en)
AU (1) AU477100B2 (en)
BE (1) BE805830A (en)
BR (1) BR7307853D0 (en)
CA (1) CA996139A (en)
CH (1) CH581593A5 (en)
DE (1) DE2350668C2 (en)
DK (1) DK152723C (en)
FI (1) FI59241C (en)
FR (1) FR2202069B1 (en)
GB (1) GB1413032A (en)
IE (1) IE38959B1 (en)
IT (1) IT997758B (en)
NL (1) NL185775B (en)
NO (1) NO140666C (en)
SE (1) SE405723B (en)
ZA (1) ZA737731B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066711A (en) * 1976-03-15 1978-01-03 Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) Method for recovering xylitol
EP1075795B1 (en) 1999-08-10 2003-04-09 Ajinomoto Co., Inc. Process for producing xylitol of high purity
EP4330492A1 (en) 2021-04-26 2024-03-06 Illinois Tool Works, Inc. Template

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2917390A (en) * 1959-12-15 apel etal
DE1813834A1 (en) * 1968-12-11 1970-07-09 Schoenemann Dr Karl Recovery of xylitol sweetening agent from - pentosan-contg plants

Also Published As

Publication number Publication date
FR2202069B1 (en) 1978-09-29
BR7307853D0 (en) 1974-07-18
IE38959B1 (en) 1978-07-05
DK152723B (en) 1988-05-02
CH581593A5 (en) 1976-11-15
FR2202069A1 (en) 1974-05-03
FI59241B (en) 1981-03-31
DE2350668A1 (en) 1974-04-25
JPS5088008A (en) 1975-07-15
BE805830A (en) 1974-04-09
NL7313799A (en) 1974-04-16
FI59241C (en) 1981-07-10
AU6100173A (en) 1975-04-10
CA996139A (en) 1976-08-31
GB1413032A (en) 1975-11-05
DE2350668C2 (en) 1983-02-17
NO140666C (en) 1979-10-17
IT997758B (en) 1975-12-30
ZA737731B (en) 1974-09-25
SE405723B (en) 1978-12-27
IE38959L (en) 1974-04-10
DK152723C (en) 1988-09-26
AU477100B2 (en) 1976-10-14
NL185775B (en) 1990-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4075406A (en) Process for making xylose
EP0550448B1 (en) Process for producing rhamnose from rhamnolipids
US3784408A (en) Process for producing xylose
CA1246556A (en) Production of fructose syrup
US3627636A (en) Manufacture of xylitol
Pratt et al. D-glycero-D-allo-Heptose, L-allo-Heptulose, D-talo-Heptulose and Related Substances Derived from the Addition of Cyanide to D-Allose1
SE440086B (en) PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF SUGAR, LIGNIN AND EVEN CELLULOSA FROM LIGNOCELLULOSOUS VEGETABLE
US5340403A (en) Process for the production of xylose
EP4311823A1 (en) System and method for co-producing xylitol and caramel color by using xylose mother liquor
US3579380A (en) Process for the production of xylose solutions
US4816078A (en) Process for production of crystalline L-arabinose
US3985815A (en) Aqueous crystallization of xylitol
DK172544B1 (en) Process for Preparation of 1-O-alpha-D-glucopyranosido-D-fructose by enzymatic conversion of sucrose
US4355158A (en) Process for the preparation of riboflavin
US4758283A (en) Process for preparing L-rhamnose
US20060188626A1 (en) Process for preparing maltitol enriched products
CN111944862B (en) Trehalose production method
US20070037266A1 (en) Process for producing erythritol
CN112920235A (en) Preparation method of isomalt
NO140666B (en) PROCEDURES FOR THE PREPARATION OF CRYSTALLINIC, ESSENTIALLY XYLOSE - FREE, XYLITOL FROM A WATER SOLUTION CONTAINING XYLITOL AND XYLOSE
US3677818A (en) Processes for preparing mannose and mannose derivatives
KR100508724B1 (en) How to prepare trehalose and sugar alcohol
CA1083988A (en) High mannitol process (enzymatic isomerization)
EP0265111B1 (en) Process for the production of xylose
US5550227A (en) Method for the preparation of rhamnose monohydrate from rhamnolipids