SK282652B6 - Spôsob výroby xylitolu - Google Patents

Spôsob výroby xylitolu Download PDF

Info

Publication number
SK282652B6
SK282652B6 SK1759-98A SK175998A SK282652B6 SK 282652 B6 SK282652 B6 SK 282652B6 SK 175998 A SK175998 A SK 175998A SK 282652 B6 SK282652 B6 SK 282652B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
xylose
xylitol according
xylitol
fraction
xylonic acid
Prior art date
Application number
SK1759-98A
Other languages
English (en)
Other versions
SK175998A3 (en
Inventor
Heikki Heikkil
Outi Puuppo
Matti Tylli
Hannele Nikander
Johanna Nygr�N
Mirja Lindroos
Olli-Pekka Eroma
Original Assignee
Xyrofin 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 Xyrofin Oy filed Critical Xyrofin Oy
Publication of SK175998A3 publication Critical patent/SK175998A3/sk
Publication of SK282652B6 publication Critical patent/SK282652B6/sk

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
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/14Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group
    • C07C29/141Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • 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
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/002Xylose

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Je opísaný spôsob výroby xylitolu z materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, podľa ktorého sa kyselina xylónová oddelí od uvedeného materiálu, pričom sa oddelená kyselina xylónová zredukuje na xylitol, ktorý sa izoluje.ŕ

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka spôsobu výroby xylitolu z materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú. Xylóza a kyselina xylónová sa nachádzajú napríklad v kvapaline sulfitového výluhu.
Doterajší stav techniky
Sulfitový výluh sa môže získať pri výrobe hmoty sulíitovým spôsobom. Sulfítový výluh obsahuje nerozpustný materiál dreva, lignín, hexózové a pentózové cukry, organické kyseliny a chemikálie používané pri varení. Tieto varné kvapaliny boli skôr obvykle odstraňované do vodného systému. To však bolo nedávno zakázané zákonnými úpravami, ktoré sa týkajú životného prostredia. Preto boli vyvinuté spôsoby využitia sulfitových výluhov. Po varení je možné sulfítový výluh odpariť a spáliť za vzniku tepelnej energie a síra a báza výluhu môžu byť vrátené do procesu varenia. Tento postup však vytvára nové ekologické nebezpečenstvá vďaka veľkému obsahu síry v sulfitovom výluhu. Použitie vyžaduje, aby sulfítový výluh bol frakcionovaný na svoje zložky.
Sulfítový výluh obsahuje vedľa xylózy taktiež xylónovú kyselinu, čo spôsobuje, že oddelenie xylózy od výluhu je ťažšie. Bolo by však výhodné, keby sa kyselina xylónová mohla použiť ako surovina pri výrobe xylolitu.
Xylolit je prirodzene sa vyskytujúci cukrový alkohol, ktorý sa získava redukciou xylózy a ktorý má sladkosť zodpovedajúcu „normálnemu cukru“, ale kalorický obsah (2,4 kcal/kg) nižší ako normálny cukor. Xylitol sa nachádza v malých množstvách v rôznom ovocí a v zelenine a je vytváraný taktiež v tele človeka ako normálny metabolický produkt. Vzhľadom na niektoré metabolické, dentálne a technické vlastnosti je xylitol veľmi dobrým špeciálnym sladidlom na rôzne účely, ako sú žuvačky, sladkosti, cukrovinky atď. Je možné uviesť príklady, že metabolizmus xylitolu nezávisí od metabolizmu inzulínu a teda taktiež diabetici môžu používať xylitol. Xylitol taktiež spomaľuje pohyby dolných čriev a môže byť užitočný pri diétach. Bolo taktiež zistené, že xylitol nespôsobuje zubné kazy, ale mohol by mať dokonca protikazový účinok.
Napriek mnohým výhodám xylitolu je jeho použitie dosť obmedzené. Je to kvôli relatívne vysokej cene xylitolu, ale hlavne kvôli ťažkostiam pri výrobe xylitolu vo väčšom meradle.
Xylitol sa skôr vyrábal hydrolýzou materiálu, ktorý obsahuje xylán. Jeho produktom je zmes monosacharidov obsahujúca napríklad xylózu. Xylóza sa potom redukuje na xylitol katalytickou redukciou (hydrogenáciou), obyčajne za prítomnosti katalyzátora na báze niklu, ako je Raneyov nikel. Literatúra z oblasti techniky opisuje niekoľko spôsobov výroby xylózy a/alebo xylitolu z materiálu obsahujúceho xylán. Medzi príklady patrí USA patent číslo 3 784 408 (Jaffe a spol.), USA patent č. 4 066 711 (Melaja a spol.), USA patent č. 4 075 406 (Melaja a spol., USA patent č. 4 008 285 (Melaja a spol.) a USA patent č. 3 586 537 (Steiner a spol.).
Pri niektorých rastlinách je prevažnou časťou hemicelulózy xylán, ktorý môže byť hydrolyzovaný na xylózu. Primárnym východiskovým materiálom pre xylán je hemicelulóza listnatých stromov, ktorá je zložená prevažne z xylánu. Použitie xylánu a xylózy získavaných ako vedľajšie produkty v priemysle celulózy je taktiež predmetom väčšej či menšej pozornosti. Xylóza sa tvorí napríklad v kyslých sulfitových výluhoch, kde medzi typické bázy patrí Mg+2,
Ca2+, NH+4 a Na+. Východiskovým materiálom môže byť taktiež varná kvapalina neutrálnych sulfitových výluhov potom, čo boli xylooligoméry xylánu zhydrolyzované. Vo varných kvapalinách kyslých sulfitových výluhov sú hemicelulózy prítomné už v monosacharidovej forme. Pojem „varná kvapalina“ v tejto súvislosti označuje roztok použitý na varenie, získaný po varení, alebo jeho časť. Známe katalytické spôsoby redukovania xylózy použité pri výrobe xylitolu obyčajne vyžadujú, aby xylóza, ktorá má byť redukovaná, neobsahovala škodlivé nečistoty. Čistenie je veľmi žiaduce a vyžaduje napríklad viacstupňový proces (pozri USA patent číslo 4 631 129, Heikkilä, a spis PCT/FI95/00224, Heikkilä a spol.), pretože katalyzátory používané pri redukcii xylózy sú veľmi citlivé na nečistoty (pozri Härkonen M. a Nuojua P., Kemia-Kemi, 1980, (3), 98 až 100).
Ak sa kvapalina sulfitového výluhu používa ako surovina pre xylózu, problémom sú rôzne podmienky varenia. Podľa okolností sa hemicelulóza dreva rozpustí rôznymi spôsobmi a poskytuje väčšie alebo menšie množstvo xylózy. Za podmienok varenia, keď sa produkuje iba malé množstvo xylózy, sa môžu vytvoriť taktiež významné množstvá kyseliny xylónovej. Je ťažko oddeliť xylózu v takomto produkte od kvapaliny obsahujúcej kyselinu xylónovú, napríklad chromatografíckými spôsobmi, ak má byť xylóza čistá. Kyselina xylónová prítomná v tomto roztoku spôsobuje, že delenie xylózy je ťažšie, a to spôsobuje, že sa znižuje výťažok kryštalizácie xylózy. Bolo by však výhodné, keby bolo možné použiť kyselinu xylónovú ako surovinu na xylitol (pozri spis WO 93/1903), Vuorinen). Oddelenie xylózy zo sulfitového výluhu je samo osebe známe, napríklad zo spisu WO 94/26 380, Heijjilä a spol., a spis WO 95/29 002, Heikkilä a spol.
Predložený vynález sa týka spôsobu výroby xylitolu z materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú. Tento spôsob sa vyznačuje tým, že sa kyselina xylónová oddelí od materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, potom sa oddelená kyselina xylónová zredukuje. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu sa izoluje taktiež xylitol. Xylóza a kyselina xylónová sa výhodne oddelia chromatograficky, extrakciou na ionexe alebo kryštalizáciou.
Podstata vynálezu
Predložený vynález sa týka spôsobu výroby xylitolu z materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú. Tento spôsob sa vyznačuje tým, že sa kyselina xylónová oddelí od materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, potom sa oddelená kyselina xylónová zredukuje. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu sa izoluje taktiež xylitol. Xylóza a kyselina xylónová sa výhodne oddelia chromatograficky, extrakciou na ionexe alebo kryštalizáciou.
Materiálom, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, je výhodne varný sulfítový výluh, ako je výluh varenia so siričitanom horečnatým. Výroba xylózy optimálnym spôsobom chromatograficky z horečnatcho výluhu je obmedzená skutočnosťou, že by hocijaké iné katióny, okrem horečnatého, mohli byť vrátené naspäť do chemického obehu pri výrobe celulózy. Chromatografické živice, ktoré sa používajú pri tomto spôsobe výroby, by mali byť výhodne vo forme horečnatého iónu (delenie na Mg/iónu). V tomto prípade anióny vrátené z procesu delenia znamenajú horečnaté soli. Deliaca živica použitá v dvojmocnej forme však oddelí xylózu menej účinne ako živice na delenie v jednomocnej forme, pozri napr. fínsky patent 78 734 (Heikkilä). Ak sa použije tento vynález, je možné použiť namiesto dvoch nasledujúcich delení na horečnatom ióne jedno delenie na horečnatom ióne a jedno delenie na sodíkovom ióne, medzi nimi existuje zmäkčovací proces, pri ktorom sa horečnaté ióny vymenia za sodíkové ióny. Prevládajúcim katiónom vo frakcii prvého delenia je horečnatý katión a ten je možné vrátiť sám osebe do obehu chemikálií pri výrobe celulózy. Zostatková frakcia druhého delenia nemôže byť vrátená do obehu pri výrobe celulózy (na regeneráciu chemikálií, produkciu energie), pretože obsahuje cudzí katión (sodík). Podľa vynálezu celá zostávajúca frakcia druhého delenia prebieha na katexe vo vodíkovej forme. Iónová sila frakcie, ktorá sa získa z druhého delenia a ktorá sa podrobí výmene na katexe, zodpovedá relatívne silnej kyseline (nízke pH) po prejdení ionexom a môže byť použitá na regeneráciu vodíkovej formy katexu použitého na zmäkčenie náplne druhého delenia. Súčasne môžu byť horečnaté ióny, ktoré zostali v katexe počas zmäkčovania, vrátené do obehu výroby celulózy.
Živica použitá na výmenu katiónov zostatkovej frakcie je po výmene iónu hlavne v sodíkovej forme. Táto živica sa regeneruje kyselinou znova na vodíkovú formu a sodík, ktorý je odvádzaný z kolóny na začiatku regenerácie, vracia sa na zmäkčovaciu kolónu, ktorú uvádza na zodpovedajúcu (= sodíkovú) formu (z vodíkovej formy, na ktorú bola pôvodne regenerovaná). Kyselina, ktorá odchádza na začiatku zo zmäkčovacej kolóny vo vodíkovej forme (sodík je zamenený za vodík), môže byť ďalej použitá na regeneráciu vodíkovej formy živice použitej na výmenu katiónu zostatkovej frakcie.
Na druhej strane však bolo zistené, že dvojstupňové Mg-Mg delenie môže byť výhodne použité na delenie xylózy a kyseliny xylónovej podľa vynálezu. Pri chromatografickom Mg24 druhom delení xylózy urobeným s roztokom, ktorého pH nebolo upravené (pH 1,5 až 2,5), sa kyselina xylónová eluuje takmer súčasne s xylózou, čo ďalej znižuje čistotu xylózovej frakcie. Ak sa pH napájacieho roztoku zvýši oxidom horečnatým na hodnotu pH 3 alebo viacej, kyselina xylónová sa eluuje neskôr, čo zvyšuje čistotu xylózovej frakcie a šírku xylózovej frakcie. Hodnota pH môže byť upravená v prvom stupni delenia, ale je výhodné upraviť ju až na druhom stupni delenia vzhľadom na spotrebu chemikálií.
Opísané zistenie týkajúce sa Mg delenia je možné použiť taktiež pri spracovaní Ca-sulfitového výluhu. Delenie sa podľa vynálezu výhodne robí tak, že
a) výluh z varenia so siričitanom horečnatým sa chromatografuje na horečnaté deliace živice, takže sa získa frakcia bohatá na xylózu, zmesová frakcia a zostatková frakcia v horečnatej forme, a
b) získaná frakcia bohatá na xylózu sa chromatografuje na deliacu živicu, ktorá je vo forme horečnatej soli alebo vo forme soli jednomocného kovu, a izoluje sa frakcia obohatená xylózou, frakcia, ktorá j e obohatená kyselinou xy Iónovou, a frakcia, ktorá je soľou.
Ak sa deliaca živica, ktorá je vo forme jednomocného kovu, výhodne sodíka, používa v stupni ad b), frakcia obsahujúca xylózu, získaná v stupni ad a), sa pred stupňom ad b) zmäkčí. Ak je živica v stupni b) v horečnatej forme, pH frakcie získané v stupni ad a) sa výhodne upraví na hodnotu 3,0 až 6,5, najmä 5,5.
Delenie sa môže robiť taktiež extrakciou, výhodne etanolom, na ionexe alebo kryštalizáciou xylonátu horečnatého. Ukázalo sa, že oddelená xylóza a kyselina xylónová sa môžu redukovať katalytický alebo použitím hydridu kovu, ako hydridoboritan sodný. Redukcia sa výhodne robí kata lytický. V tomto prípade medzi výhodné katalyzátory patria katalyzátory typu Raneyových katalyzátorov a katalyzátorov ušľachtilých kovov, ako je Ru, Pd, Rh a Pt, obzvlášť Ru.
Vhodnou teplotou pri katalytickej redukcii je teplota 70 až 150, výhodne 100 až 130 °C. Redukcia sa výhodne robí pod tlakom 5 až 20 MPa, výhodne 10 až 13 MPa. Výhodne je pH xylózy, ktorá sa má redukovať, medzi 5 až 7, pH kyseliny xylónovej je výhodne medzi 1,5 a 2,5.
Frakcie xylózy a kyseliny xylónovej, ktoré majú byť pred redukciou rozdelené, musia byť vyčistené, napríklad na ionexe. Frakcie xylózy a kyseliny xylónovej môžu vyžadovať ďalšie čistenie neutralizáciou/vyzrážaním/filtráciou a/alebo spracovaním s uhlím alebo adsorbentom. Je taktiež možné použiť dvojstupňovú hydrogenáciu, čo znamená, že v prvom stupni sa hydrogenácia robí napríklad pôsobením Raneyovho niklu ako katalyzátora a v druhom stupni sa ako katalyzátor použije ušľachtilý kov. Spôsob realizácie vynálezu spočíva vo vykonaní predoxidácie. V tomto prípade je oddelenie koncentrátu kyseliny xylónovej od roztoku účinnejšie. Xylitol vyrobený podľa vynálezu sa môže výhodne izolovať z roztoku produktu redukcie chromatograficky alebo výhodne kryštalizáciou.
Spôsob podľa vynálezu umožňuje značne znížiť ceny vyrobeného xylitolu. Tento spôsob umožňuje napríklad lepšie použitie suroviny (surovina je postačujúca na až dvojnásobné množstvo xylitolu).
Nasledujúce príklady ilustrujú tento vynález.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Mg-Na delenie
Vzorka získaná z výluhu varenia so siričitanom horečnatým sa chromatografuje známym spôsobom (spis WO 94/26 380) použitím silne kyslého katexu (polystyrénová základná kostra aktivovaná sulfonáciou) v horečnatej forme. Získa sa frakcia bohatá na xylózu, zmesová frakcia a zostatková frakcia obsahujúca horčík, ktorá sa vráti do výroby varnej kyseliny varením so siričitanom horečnatým. Frakcia bohatá na xylózu sa zmäkčí alebo sa z nej odstránia katióny silným katexom (Dow 88), ktorý· bol v H+ forme a ktorý bol regenerovaný kyselinou sírovou. Teplota bola 50 °C a prietok 2 objemy kolóny za hodinu. Refŕaktometrický obsah suchých pevných látok (RDS) napájajúcej frakcie bol 20 % hmotn. a dĺžka cyklu bola 0,6 suchého materiálu/0,5 1 živice.
Hodnota pH získaného zmäkčeného (s odstránenými katiónmi) sirupu bola hydroxidom sodným upravená na
5,5. Katióny v ňom obsiahnuté boli hlavne sodíkové ióny. Sirup bol chromatografovaný na silnom katexe (Finex VO C™) v sodíkovej forme. Bola získaná frakcia, ktorá bola skoncentrovaná, pokiaľ ide o xylózu, a ktorá bola izolovaná, a zostatková frakcia vo forme soli (frakcia soli), ktorá obsahovala veľké množstvo sodíka. Množstvo xylózy v napájacej frakcii bolo 37,2 % hmotn. suchého materiálu. Množstvo xylózy vo frakcii produktu získané po delení bolo 55 % hmotn. suchého materiálu a vo zvyškovej frakcii 2 % hmotn. suchého materiálu.
Z frakcie soli boli odstránené katióny použitím silne kyslého katexu v H4 forme (Dow 88™). Prietok bol 2 objemy kolóny za hodinu, teplota 50 °C. Obsah suchých pevných látok (RDS) napájajúcej frakcie bol 5,6 % hmotn. Celková dĺžka cyklu bola 7,2 VI živice. Hodnota pH frakcie soli s odstránenými katiónmi bola 1 a frakcia obsahovala 0,252 ekvivalentov H+/l. Celá frakcia soli s odstránenými katiónmi (7,2 1) bola použitá na regeneráciu zmäkčujúcej živice (500 ml) obsahujúcej hlavne horečnaté ióny. Regenerácia bola robená tak, že kyslá frakcia bola získaná na začiatku cyklu a ďalšia kyselina bola použitá na prevod zmäkčujúcej živice v horečnatej forme priamo na H4- formu. Frakcia (obsahujúca Na) živicu po odstránení katiónov získaná na začiatku regeneračného cyklu bola použitá na prevedenie zmäkčujúcej živice na Na formu. Kapacity s obsahmi katiónov živíc v rôznych stupňoch zmäkčovania a odstraňovania katiónov sú uvedené v tabuľke 1.
Tabuľka 1
Malýza živice, iónové formy v rôznych stupňoch zmäkčovania a odstraňovania katiónov
H Na K Ca Mg Fe katióny (ekv. (ekv./l) na 1)
Pred zmäkčením napájania druhého
delenia 2,67
po zmäkčení 0,04 0 0,02 0,09 1,73 0 1,88
pred odstránením
katiónov zo zostatku 1,65
po odstránení katiónov
zo zostatku 1,74 0,02 0,11 0,02 0 1,89
pred regeneráciou
zmäkčujúcej živice 0 0,02 0, 08 1,73 0
1,83 po kyslej regenerácii (pridaná kyselina) 1,67
Príklad 2
Mg-Mg delenie
Druhé delenie Mg výluhu (stupeň b) sa robí na chromatografickej kolóne s Mg+ deliacou živicou za nasledujúcich podmienok: deliaca živica: Finex v 11 C™, DVB+ 6,5 % teplota: 65 °C prietok: 0,9 m/h + sulfonovaná živica s polystyrénovou kostrou, zosieťovaným divinylbenzénom.
Čistota xylózy v napájaní bola 29,1 % hmotn. suchého materiálu a čistota kyseliny xylónovej bola 21,6 % hmotn. suchého materiálu. Boli izolované tri frakcie. Čistota xylózy v xylózovej frakcii bola 44 % hmotn. suchého materiálu a obsah kyseliny xylónovej vo frakcii kyseliny xylónovej bol 41 % hmotn. suchého materiálu. Poradie elúcie izolovaných frakcií bolo: soľ, xylóza, xylónová kyselina.
Ak sa delenie robí s roztokom, ktorého pH nebolo upravené (pH 2,1), kapacita frakcie xylóza bola 5,2 kg suchého materiálu/h/m3. Ak bolo pH kvapaliny upravené oxidom horečnatým pred delením na hodnotu 3,5, 4,5 5,3 a
6,5, kapacita xylózy bola 11,8, 10,7, 11,6 a 10,7 kg suchého materiálu/h/m3. Ak pH delenia bolo zvýšené, bolo dosiahnuté lepšie delenie vďaka silnejšej priľnavosti kyseliny xylónovej k živici.
Príklad 3
Mg-Mg delenie
Druhé delenie Mg výluhu s deliacou živicou podľa príkladu 2 sa robí na chromatografickej kolóne v Mg forme za podmienok opísaných v príklade 2. Frakcie xylózy a xylónovej kyseliny mali čistoty opísané v tabuľke 2.
Tabuľka 2
Čistoty frakcií získaných pri delení II Mg výluhu
pH napájači % hmotn. frakcia žhmotn. frakcia kys. % hmotn. suchého materiálu
roztok suchého xylózy suchého xylónovej
materiálu materiálu
% hmotn. % hmotn. % hmotn. % hmotn. % hmotn. % hmotn.
xylózy kyseliny xylózy kyseliny xylózy kyseliny
xylónovej xylónovej xylónovej
2,1 29,1 21,6 44,0 29,9 39,9 41,8
3,5 28,1 19,8 44,0 18,8 8,2 44,6
^,5 26,7 19,4 44,0 13,9 10,6 40,8
5,3 27,7 19,8 44,0 11,4 11,1 41,5
S,S 34,0 35,0 52,0 34,0 2,0 76,0
6,5 26,3 18,9 44,0 13,6 8,8 39,5
Príklad 4
Oddelenie xylózy a kyseliny xylónovej z Ca-sulfitového výluhu extrakciou etanolom
Komerčne dostupný suchý a práškový Ca-sulfitový výluh listnatých stromov, ktorého zloženie je uvedené v tabuľke 3 (1), sa extrahuje etanolom. Množstvo prášku v extrakte bolo 1500 g a množstvo 95 % etanolu bolo 15 1. Táto zmes sa mieša 4 hodiny pri 50 °C, potom sa filtruje a získaný koláč sa vysuší.
Množstvo rozpustených pevných látok bolo 32 % hmotn. Filtrát sa odparí na rotačnom odparovači pri zníženom tlaku. Odparený zostatok sa rozpustí v 8 litroch vody. Zloženie tohto roztoku je uvedené v tabuľke 3 (2). Výťažok xylózy bol 78 % hmotn. a výťažok kyseliny xylónovej 43 % hmotn. Výťažky sa zvýšili na 95, prípadne na 56 % hmotn., ak sa etanolová extrakcia zopakuje.
Tabuľka 3
Delenie xylózy a kyseliny xylónovej extrakciou etanolu
východiskový materiál 1 extrakt 2
obsah suchých pevných látok (g/lOOg)’ 96 21
neutrálne ollgosacharldy (% hmotn. suchej hmotnosti) 1,1 2,6
glukóza 1% hmotn. suchej hmotnosti) 1,5 2,8
xylóza f% hmotn. suchej hmotn.) 12,5 24, i
galaktóza-ramnóza (% hmotn. suchej hmotnosti) 1,6 3, 0
nannóza |% hmotn. suchej hmotnosti} 1,1 1,9
kyselina xylónová {% hmotn. suchej hmotnosti) s,2 5,4
+Obsah suchých pevných látok prášku bol stanovený spôsobom podľa K. Fischera a obsah suchých pevných látok roztoku bol stanovený refraktometricky použitím tabuliek indexu lomu čistej xylózy.
Príklad 5
Oxidácia xylózy na kyselinu xylónovú
Do autoklávu sa dá 3,6 g MgO, 6 g xylózy a 200 g roztoku SO2 (koncentrácia 70 až 71 g SO2/1). Autoklávy sa uzavrú a vložia sa do glycerolového kúpeľa s teplotou 150 °C. Autoklávy sa v tomto kúpeli ponechajú 1 h, 2 h, 4 h a 6 h, pričom sa ochladia. Roztok sa filtruje a analyzuje. 67 % hmotn. xylózy bolo zoxidované na kyselinu xylónovú počas dvoch hodín.
Tabuľka 4
Oxidácia xylózy na kyselinu xylónovú
doba xylóza (g/1) kys. xylónová (g/1)
0 30/ 0 0,0
1 8,8 16,8
2 4,2 20,1
4 2,8 17
6 1 16,5
Príklad 6
Kryštalizácia Mg-xylonátu z vody
Východiskovým roztokom bola frakcia kyseliny xylónovej oddelená od Mg-sulfitového výluhu. Frakcia kyseliny xylónovej bola kryštalizovaná pri 10 °C. Materské lúhy boli oddelené dekantáciou. Materiál kryštálov Mg-xylonátu (suchá hmotnosť 56,2 % hmotn., čistota 58,5 % hmota., vypočítané ako suchý materiál kyseliny xylónovej) bol kryštalizovaný z roztoku etanol-voda v pomere 120 g materiálu kryštál ov/1 liter etanolu. Kryštály boli vysušené pri teplote miestnosti. Čistota kryštálov Mg-xylonátu bola 80,9 % hmota., vypočítaná ako suchý materiál kyseliny xylónovej. Kryštály boli rozpustené vo vode na 50 % (hmotn.) roztok. Farba bola z roztoku odstránená aktívnym uhlím a filtráciou.
Roztok xylonátu horečnatého (2040 g, obsah suchých pevných látok 45,8 % hmotn. (Karl-Fischer), čistota kyseliny xylónovej 79,3 % hmotn. suchého materiálu) sa prenesie do dvojlitrovej nádoby (napájači roztok), kde sa Mg-xylonát kryštalizuje nasledujúcim spôsobom.
Tento materiál (Tmateriá|u 57 °C) sa naočkuje 1 ml roztoku xylonátu horečnatého. Jednu hodinu po naočkovaní sa aktivuje 70-hodinový chladiaci program (60 až 20 °C). Po lineárnom chladiacom programe sa Mg-xylonát udržuje za konštantnej teploty (20 °C) 72 hodín. Kryštály sa filtrujú a premyjú s etanolom. Tieto kryštály sa vysušia pri 45 °C. Výťažok bol 337 g. Čistota kyseliny xylónovej bola 94,3 % hmota., vztiahnuté na suchý materiál.
Príklad 7
Kryštalizácia Mg-xylonátu z vody
Východiskovým roztokom bola frakcia kyseliny xylónovej oddelená od Mg-sulfitového výluhu. Frakcia kyseliny xylónovej bola kryštalizovaná pri 10 °C. Materské lúhy boli oddelené dekantáciou. Materiál kryštálov Mg-xylonátov bol kryštalizovaný z roztoku etanol-voda v pomere 120 až 150 g materiálu kryštálov/1 liter etanolu. Kryštály boli vysušené pri teplote miestnosti. Čistota kryštálov Mg-xylonátu bola 80 až 94 % hmotn., vypočítaných ako suchý materiál kyseliny xylónovej. Kryštály boli rozpustené vo vode na roztok obsahujúci 35 g hmotn. kyseliny xylónovej s čistotou 71 % hmotn.
Roztok xylonátu horečnatého (18,4 kg, RDS 34,3 % hmotn.) sa použije ako napájači roztok. Z roztoku sa odparí voda (TmateriaIu 40 až 55 °C). Keď RDS tohto materiálu dosiahne 52,8 % hmotn., prenesie sa tento materiál do šesťlitrovej chladiacej kryštalizačnej nádoby (7,1 kg). Po 30 minútach sa tento materiál naočkuje 0,7 g kryštálov xylonátu horečnatého pri 63 °C. Jednu hodinu po naočkovaní sa aktivuje 70-hodinový chladiaci program (60 až 20 °C). Materiál, ktorý má čistotu kyseliny xylónovej 72,8 % hmotn. na báze suchého materiálu a obsahu suchých pevných látok 47,9 % hmotn. (Karl-Foscher), sa odstreďuje 5 minút pri 4500 otáčkach za minútu a vysuší sa pri 45 °C. Výťažok bol 1285 g. Čistota kyseliny xylónovej kryštálov Mgxylonátov bola 90,2 % hmotn., vztiahnuté na suchý materiál.
Príklad 8
Kryštalizácia Mg-xylonátu z vody
Východiskovým roztokom bola frakcia kyseliny xylónovej oddelená od Mg-sulfitového výluhu.
Roztok xylonátu horečnatého (20,6 kg, RDS 40,8 % hmotn.) sa použije ako napájači roztok. Z roztoku sa odparí voda (Tmateriáiu 40 až 55 °C). Keď RDS tohto materiálu dosiahne 59,5 % hmota., dôjde k spontánnej kryštalizácii. Materiál sa prenesie do desaťlitrovej kryštalizačnej nádoby. Po 15 minútach sa aktivuje 18-hodinový chladiaci program (60 až 20 °C). Materiál, ktorý' má čistotu kyseliny xylónovej 74,2 % hmotn. na báze suchého materiálu a obsah suchých pevných látok 51,5 % hmotn. (Karl-Fischer), sa odstreďuje 5 minút pri 4500 otáčkach za minútu, premyje a vysuší sa pri 45 °C. Výťažok bol 3,4 kg kryštálov. Čistota kyseliny xylónovej kryštálov Mg-xylonátu bola 82,5 % hmotn., vztiahnuté na suchý materiál.
Príklad 9
Adsorpcia kyseliny xylónovej na mierne bázickom anexe
Napájacím roztokom bola xylózová frakcia z prvého delenia podľa príkladu 1 z chromatografického delenia Mg-sulfitového výluhu. Táto frakcia bola dodávaná do radu ionexov obsahujúcich silno kyslý katex (Dow 88™) a dva mierne bázické anexy (Dow 66T<). Katióny priľnú na katex a kyselina xylónovú sa uvoľní zo svojej soli, t. j. prevedie sa na voľnú kyselinu, pričom anióny priľnú na anexe.
Obsah pevných látok napájacieho roztoku bol 32 % hmota., teplota bola 40 °C a prietok 2 bv/h/kolónu (bv znamená objem kolóny). V tomto pokuse bol spracovaný roztok v množstve zodpovedajúcom celkovému objemu živice.
V tomto prípade kyselina xylónová prilipla na obidvoch živiciach: 22 g/1 živice na prvej z nich a 83 g/1 živice na druhej živici. Analýzy napájacieho materiálu a produktu sú uvedené v tabuľke 5.
Tabuľka 5
% hmotn. suchého materiálu
xylóza kys.xylónová
napájači roztok 49,4 17,9
produkt 75,2 4,8
Príklad 10
Delenie xylózy mierne kyslým katexom
Chromatografícké delenie Mg-sulfítového výluhu bolo robené na mierne kyslom katexe, Finex CA 25 GC™. Teplota bola 65 °C a prietok 0,19 m/h. Napájači roztok mal pH 1,2 a obsah xylózy 9,8 % hmotn. Kapacita frakcie xylózy s čistotou frakcie 25 % hmotn. bola 9,6 kg suchého materiálu/m3/h a maximálna čistota xylózy pri delení bola 31,4 % hmotn. Obsah kyseliny xylónovej v napájačom roztoku bol 5,5 % hmotn./suchý materiál (RDS) a v xylózovej frakcii 16,7 hmotn./suchý materiál. Poradie elúcie bolo: väčšina soli, nasledovala takmer súčasne xylóza a kyselina xylónová (kyselina xylónová nepatrne neskôr).
Príkladll
Delenie xylózy mierne kyslým katexom
Chromatografícké delenie Mg-sulfitového výluhu bolo robené na mierne kyslom katexe, Purolite C 107™. Teplota bola 65 °C a prietok 0,7 m/h. Napájači roztok mal pH 4,5 a obsah xylózy, 10,9 % hmotn. Kapacita frakcie xylózy s čistotou frakcie 25 % hmotn. bola 19,0 kg suchého materiálu/m3/h a s čistotou frakcie 25 % hmotn. bola 7,8 suchého materiálu/m3/h. Maximálna čistota xylózy pri delení bola 42,7 % hmotn. Obsah kyseliny xylónovej v napájačom roztoku bol 5,6 % hmotn./suchý materiál. Čistota kyseliny xylónovej v xylózovej frakcii s čistotou frakcie 25 % hmotn./suchý materiál xylózy bola 11,7 % hmotn./suchý materiál a v xylózovej frakcii s čistotou frakcie 40 % hmotn./suchý materiál xylózy' bola čistota kyseliny xylónovej 18,5 % hmotn./suchý materiál. Soli, xylóza a kyselina xylónová boli eluované takmer súčasne (kyselina xylónová nepatrne neskôr).
Príklad 12
Delenie xylózy katexom podobajúcom sa vláknu
Chromatografícké delenie Mg-sulfitového výluhu bolo robené na zdanlivo vláknitom katexe, Smoptec 101,3™, polystyrénová kostra, ktorá je aktivovaná kyselinou sulfónovou. Teplota bola 65 °C a prietok 1,8 m/h. Napájači roztok mal pH 2,2 a obsah xylózy 8,9 % hmotn. Maximálna čistota xylózy pri delení bola 23,4 % hmotn. Obsah kyseli ny xylónovej v napájačom roztoku bol 5,1 % hmotn./suchý materiál (RDS) a maximálna čistota v xylózovej frakcii bola 15,0 % hmotn./suchý materiál. Poradie elúcie bolo: väčšina solí, xylóza a kyselina xylónová súčasne.
Príklad 13
Delenie xylózy silne kyslým katexom
Chromatografícké delenie Mg-sulfitového výluhu bolo robené na silne kyslom katexe, Finex CS 11 GC™. Teplota bola 65 °C a prietok 0,7 m/h. Napájači roztok maí pi11,0 a obsah xylózy 11,9 hmotn. Kapacita frakcie xylózy s čistotou frakcie 40 % hmotn. bola 11,2 kg suchého materiálu/m3/h a maximálna čistota xylózy pri delení bola 44,8 % hmotn. Obsah kyseliny xylónovej v napájačom roztoku bol 5,5 % hmotn./suchý materiál (RDS) a v xylózovej frakcii 25 % hmotn./suchý materiál. Poradie elúcie bolo: väčšina solí, xylóza a kyselina xylónová. Posledné dve frakcie sa čiastočne prekrývali.
Príklad 14
Oxidácia xylózy
Do autoklávov sa dajú 2 g MgO, 62 g kvapaliny sulfítového výluhu a 140 g roztoku SO2 (koncentrácia 70 až 72 g SO2/1). Autoklávy sa uzavrú a vložia sa do glycerolového kúpeľa s teplotou 150 °C. Autoklávy sa v tomto kúpeli ponechajú 30 minút, 1 h, 2 h a 4 h, pričom sa ochladia. Roztok sa filtruje a analyzuje. 28 % hmotn. xylózy bolo zoxidované na kyselinu xylónovú počas štyroch hodín.
Tabuľka 6
Oxidácia xylózy na kyselinu xylónovú
čas xylóza (g/1) kys.xylónová (g/1)
0 20,1 10, 0
30 minút 15,8 10,7
1 hodina 11,7 13,9
2 hodiny 7,7 15,7
4 hodiny 5,7 15,4
Príklad 15
Hydrogenácia kyseliny xylónovej
Surovinou bola frakcia kyseliny xylónovej, ktorá bola pripravená tak, ako je opísané v príkladoch 6, 7 a 8, a z ktorej bol katexom odstránený horčík.
Hydrogenácia sa robí v päťlitrovom autokláve Medimex (reaktor dávkového typu) pri 110 °C pod tlakom 13 MPa s použitím ruténia na uhlí ako katalyzátora (5 % hmotn. Ru na uhlí, Engelhrad CP 56 c L/R/WW), dávka bola 18 % hmotn. zo suchého materiálu. Čas hydrogenácie bol 3 hodiny. Tabuľka 7 ukazuje zloženie východiskového materiálu a získaného produktu.
SK 282652 Β6
Tabuľka 7
Hydrogenácía kyseliny xylónovej
zloženie (% hmotn. zo suchého materiálu)
východiskový materiál produkt
kyselina xylónová 94,2 8,3
xylitol 0 75,9
arabinitol 0 6, 6
xylóza 1,1 0
Príklad 16
Redukcia hydridoboritanom sodným oxidovanej frakcie xylóza-kyselina xylónová získanej chromatografickým delením
Reakcia sa robí pod normálnym tlakom a pri teplote miestnosti miešaním. Reakčný čas bol 2 hodiny potom, keď bolo pridané reakčné činidlo (pridávané postupne). Frakcia bola zredukovaná sama osebe po prejdení katexom s obsahom suchých pevných látok 10 % hmotn. Hydridoboritan sodný sa pridáva v pomere 3 g/100 g hmotnosti roztoku (= 10 g suchého materiálu). Hydridoboritan sodný sa pridáva vo forme 4 % (hmotn.) vodného roztoku. Reakcia sa ukončí okyslením roztoku 6N kyselinou chlorovodíkovou (pH 2). Výsledky sú uvedené v tabuľke 8.
Tabuľka 8
Redukcia hydridoboritanom sodným oxidovanej frakcie xylóza-kyselina xylónová
zloženie ( materiálu) % hmotn. zo suchého
xylóza kyselina xylitol
kyselinová frakcia 1,7 7,5 0
frakcia zredukovanej kyseliny 0,2 3,1 2,1
frakcia kyseliny + katex 1,9 8,1 0
redukovaná frakcia + katex 0, 6 3,2 2,4
Príklad 17
Hydrogenácia zmesi zahustenej vzhľadom na kyselinu xylónovú na Raneyovom nikle
Kyselina xylónová (166 g/1) v 70 % metanole sa hydrogenuje v aktokláve na Raneyovom nikle (2 g) pri 122 °C a tlaku 6,5 MPa 18 hodín. Výsledky sú uvedené v tabuľke 9.
Tabuľka 9
Hydrogenácia zmesi zahustenej vzhľadom na kyselinu xylónovú
zloženie (% hmotn. zo suchého materiálu)
východiskový materiál produkt
kyselina xylónová 94,2 63, 8
xylóza 1,1 &
xylitol 0 15, 0
Príklad 18
Hydrogenácia s ródiom zmesi zahustenej vzhľadom na kyselinu xylónovú
Kyselina xylónová (166 g/1) sa hydrogenuje v autokláve so 0,17 g katalyzátora (5 % hmotn.) Rh/2 % (hmotn.) Mo/Al2O3) pri 140 °C a tlaku 6,5 MPa 18 hodín. Výsledky sú uvedené v tabuľke 10.
Tabuľka 10
Hydrogenácia zmesi zahustenej vzhľadom na kyselinu xylónovú
zloženie {% hmotn. zo suchého materiálu)
východiskový materiál produkt
kyselina xyLónová 94,2 19,7
xylóza 1/1 0
xylitol 0 53,1
Príklad 19
Kryštalizácia xylitolu
Surovinou bol xylitol vyrobený, ako je písané v príkladoch 15 až 18.
Xylitol (97 g, RDS 11,4 % hmotn., napájači roztok) bol odparený na RDS, obsah 91,4 % hmotn. pri 60 °C. Táto hmota bola prenesená do jednolitrovej reakčnej nádoby, kde bolo naočkovaných 0,06 g kryštálov xylolitu pri teplote 60 °C. Bol aktivovaný lineárny 49-hodinový chladiaci program (60 °C). Po ochladení bola teplota hmoty zvýšená o 3 °C a táto bola odstreďovaná. Čistota xylitolu v hmote bola 77 % hmotn. zo suchého materiálu, tieto kryštály boli oddelené päťminútovým odstreďovaním (priemer koša 22 cm, veľkosť sita 0,15 mm) pri 4500 ot./min. Kryštály boli premyté. Výťažok bol 30 g vysušených kryštálov. Čistota xylitolu v kryštáloch bola 81,2 % hmotn., vztiahnuté na hmotnosť suchého materiálu.
Príklad 20
Kryštalizácia xylitolu
Surovinou bol xylitol vyrobený, ako je opísané v príkladoch 15 až 18.
Xylitolový roztok bol sfiltrovaný 12 pm membránou. Xylitol (170 g suchého materiálu: RDS 19,7 % hmotn., napájači roztok) sa odparí na RDS, obsah 91,3 % hmotn. pri 60 °C. Táto hmota sa prenesie do jednolitrovej reakčnej nádoby, kde bolo naočkovaných 0,05 g kryštálov xylitolu pri 60 °C. Bol aktivovaný lineárny 41-hodinový chladiaci program (60,5 °C až 30 °C). Po ochladení bola teplota hmoty zvýšená o 3 °C a hmota bola odstreďovaná. Čistota xylitolu v hmote bola 64,3 % hmotn. zo suchého materiálu. Tieto kryštály boli oddelené päťminútovým odstreďovaním (priemer koša 22 cm, veľkosť sita 0,15 mm) pri 4500 ot./min. Kryštály boli premyté. Výťažok bol 54 g vysušených kryštálov. Čistota xylitolu v kryštáloch bola 93,3 % hmotn., vztiahnuté na hmotnosť suchého materiálu.
Príklad 21
Kryštalizácia xylitolu
Surovinou bol xylitol vyrobený, ako je opísané v príkladoch 15 až 19.
Xylitolový roztok bol sflltrovaný 12 pm membránou. Xylitol (185 g suchého materiálu: RDS 20,9 % hmotn., napájači roztok) sa odparí na RDS, obsah 92,2 % hmotn. pri 60 °C. Táto hmota sa prenesie do jednolitrovej reakčnej nádoby, kde bolo naočkovaných 0,05 g kryštálov xylitolu pri 56,5 °C. Bol aktivovaný lineárny 69-hodinový chladiaci program (57 °C až 30 °C). Po ochladení bola teplota hmoty zvýšená o 3 °C a hmota bola odstreďovaná. Čistota xylitolu v hmote bola 56,5 % hmotn. zo suchého materiálu. Tieto kryštály boli oddelené päťminútovým odstreďovaním (priemer koša 22 cm, veľkosť sita 0,15 mm) pri 4500 ot./min. Kryštály boli premyté. Výťažok bol 55 g vysušených kryštálov. Čistota xylitolu v kryštáloch bola 68,0 % hmotn., vztiahnuté na hmotnosť suchého materiálu.
Príklad 22
Hydrogenácia xylózy
Surovinou bola frakcia xylózy, ktorá bola pripravená tak, ako je opísané v príklade 1, a ktorá bola spracovaná s konvenčným ionexom.
Hydrogenácia sa robí v päťlitrovom autokláve (Medimex, reaktor dávkového typy) pri 100 °C pri tlaku 4 MPa. Obsah suchých pevných látok sirupu bol 47,8 % hmotn. Množstvo katalyzátora (Raneyov nikel, Chemat J 10 GS™, vlhká katalyzátorová kaša) bolo 10 % hmotn., vypočítané ako suchý materiál sirupu. Čas reakcie bol 90 minút. Tabuľka 11 ukazuje obsahy xylitolu a xylózy napájacieho roztoku a roztoku produktu.
Tabuľka 11
Hydrogenácia xylózy
% hmotn. suchého materiálu
xylóza Xylitol
napájači roztok 98,9 0
produkt 0 98,6
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (41)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob výroby xylitolu z materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, vyznačujúci sa t ý m , že sa kyselina xylónová oddelí od materiálu, ktorý obsahuje xylózu a kyselinu xylónovú, materiálom obsahujúcim xylózu a kyselinu xylónovú je varná kvapalina sulfitového výluhu alebo jej časť, pričom sa oddelená kyselina xylónová zredukuje na xylitol a xylitol sa izoluje.
  2. 2. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje stupeň, v ktorom sa od materiálu obsahujúceho xylózu a kyselinu xylónovú oddelí taktiež xylóza.
  3. 3. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že sa oddelená xylóza zredukuje na xylitol a xylitol sa izoluje.
  4. 4. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že sa oddelená xylóza kryštalizuje a izoluje a že sa xylónová kyselina zredukuje na xylitol.
  5. 5. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že materiál obsahujúci xylózu a kyselinu xylónovú znamená varnú kvapalinu horečnatého sulfitového výluhu.
  6. 6. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že materiál obsahujúci xylózu a kyselinu xylónovú znamená varnú kvapalinu vápenatého sulfitového výluhu.
    Ί. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že oddelenie sa robí chromatograficky, extrakciou, kryštalizáciou alebo na ionexe.
  7. 8. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že oddelenie sa robí chromatograficky.
  8. 9. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 8, v y značujúci sa tým, že oddelenie sa robí po dávkach alebo ako kontinuálny spôsob.
  9. 10. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 9, vyzná č u j ú c i sa tým, že zahrnuje nasledujúce stupne:
    a) výluh z varenia so siričitanom horečnatým sa chromatografuje na deliacej živici v horečnatej forme, takže sa získa frakcia bohatá na xylózu, zmesová frakcia a zostatková frakcia v horečnatej forme, a
    b) získaná frakcia bohatá na xylózu sa chromatografuje na deliacej živici, ktorá je vo forme horečnatej soli alebo vo forme soli jednomocného kovu, a izoluje sa frakcia obohatená xylózou, frakcia, ktorá je vo forme soli, a frakcia, ktorá je obohatená kyselinou xylónovou.
  10. 11. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že zostatková frakcia v horečnatej forme získaná v stupni ad a) sa vráti do prípravy kyslého výluhu horečnatého sulfitového výluhu.
  11. 12. Spôsob výroby xylitolu podľa nárokov 10 alebo 11, vyznačujúci sa tým, že živica v stupňoch ad a) a b) znamená silne kyslý katex.
  12. 13. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 10 až 12, vyznačujúci sa tým, že živica v stupni b) je vo forme jednomocného kovu.
  13. 14. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že sa ako jednomocný kov používa sodík.
  14. 15. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 13 alebo 14, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje stupeň, v ktorom frakcia obsahujúca xylózu v stupni ad a) sa pred stupňom ad b) zmäkčí.
  15. 16. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že sa odstránenie katiónu robí katexom v sodíkovej forme.
  16. 17. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že zmäkčovanie sa robí katexom vo vodíkovej forme.
  17. 18. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 15 až 17, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že pH frakcie obsahujúcej xylózu získanej zmäkčovaním je upravené na 5,5.
  18. 19. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že sa pH upraví hydroxidom sodným.
  19. 20. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že zostatková frakcia vo forme soli, ktorá sa získa v stupni ad b), sa vedie katexom vo forme vodíka a získaná kyselina sa použije na regeneráciu vodíkovej formy katcxu, ktorá sa vyrobí pri zmäkčovaní uskutočnenom pred stupňom ad b) a ktorá je v horečnatej forme.
  20. 21. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že živica vo forme sodíka získaná po výmene katiónu sa regeneruje kyselinou a získaná sodná soľ sa použije na prevedenie zmäkčovacej kolóny regenerovanej na vodíkovú formu na sodíkovú formu.
  21. 22. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým,žcsa použije kyselina, ktorá sa získa prevedením zmäkčovacej kolóny regenerovanej na vodíkovú formu na sodíkovú formu.
  22. 23. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že sa horečnatá frakcia vytvorená pri regenerácii katexu použitého na zmäkčovanie vráti do prípravy kyslého varenia horečnatého sulfítového výluhu.
  23. 24. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 10 až 12, vyznačujúci sa tým, že živica v stupni ad b) je v horečnatej forme.
  24. 25. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 24, vyznačujúci sa tým, že sa pH frakcie bohatej na xylózu a získanej v stupni ad a) upraví na pH 3,5 až 6,5.
  25. 26. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že sa pH upraví na hodnotu 5,5.
  26. 27. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 25 alebo 26, vyznačujúci sa tým, že sa pH upraví oxidom horečnatým.
  27. 28. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 10 alebo 24 až 27, vyznačujúci sa tým, že xylonát horečnatý získaný v stupni ad b) kryštalizuje.
  28. 29. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že sa delenie robí extrakciou.
  29. 30. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že sa extrakcia robí etanolom.
  30. 31. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že sa delenie robí ionexom.
  31. 32. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 3 alebo 5 až 31, vyznačujúci sa t ý m , že sa oddelená xylóza pred redukciou oxiduje na kyselinu xylónovú.
  32. 33. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 3 alebo 5 až 32, vyznačujúci sa t ý m , že sa táto redukcia robí katalytický.
  33. 34. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 33, vyznačujúci sa tým, že sa ako katalyzátor použije Ru, Pd, Pt, Raneyov nikel alebo Rh.
  34. 35. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 34, vyznačujúci sa tým, že sa ako katalyzátor použije Ru.
  35. 36. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 33 až 35, vyznačujúci sa tým, že sa táto redukcia robí pri 70 až 150 °C.
  36. 37. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 33 až 36, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že sa redukcia robí pri tlaku 10 až 13 MPa.
  37. 38. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 33 až 36, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že sa redukcia xylózy robí pri pH 5 až 7 a redukcia kyseliny xylónovej pri pH 1,5 až 2,5.
  38. 39. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov Iaž3a5až 32, vyznačujúci sa tým, že sa redukcia robí použitím hydridu kovu ako reakčného činidla.
  39. 40. Spôsob výroby xylitolu podľa nároku 39, vyznačujúci sa tým, že sa ako činidlo typu hydridu kovu používa hydridoboritan sodný.
  40. 41. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 3 alebo 5 až 40, vyznačujúci sa t ý m , že sa xylitol oddelí z roztoku produktu redukcie chromatografícky.
  41. 42. Spôsob výroby xylitolu podľa hociktorého z nárokov 1 až 3 alebo 5 až 40, vyznačujúci sa t ý m , že sa xylitol oddelí z roztoku produktu redukcie kryštalizáciou.
SK1759-98A 1996-06-24 1997-06-23 Spôsob výroby xylitolu SK282652B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962610A FI102962B (fi) 1996-06-24 1996-06-24 Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi
PCT/FI1997/000403 WO1997049659A1 (en) 1996-06-24 1997-06-23 Method for producing xylitol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK175998A3 SK175998A3 (en) 1999-06-11
SK282652B6 true SK282652B6 (sk) 2002-11-06

Family

ID=8546272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1759-98A SK282652B6 (sk) 1996-06-24 1997-06-23 Spôsob výroby xylitolu

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5998607A (sk)
EP (1) EP0914312B1 (sk)
JP (1) JP2000511199A (sk)
AT (1) ATE218526T1 (sk)
AU (1) AU3178997A (sk)
CA (1) CA2258866A1 (sk)
CZ (1) CZ409098A3 (sk)
DE (1) DE69713099T9 (sk)
ES (1) ES2177982T3 (sk)
FI (1) FI102962B (sk)
RU (1) RU2176996C2 (sk)
SK (1) SK282652B6 (sk)
WO (1) WO1997049659A1 (sk)
ZA (1) ZA975573B (sk)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI974625A0 (fi) * 1997-12-23 1997-12-23 Xyrofin Oy Foerfarande foer framstaellning av xylos
FI117465B (fi) 2000-02-03 2006-10-31 Danisco Sweeteners Oy Menetelmä pureskeltavien ytimien kovapinnoittamiseksi
FI20002148A (fi) * 2000-09-29 2002-03-30 Xyrofin Oy Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi
FI20002149A (fi) * 2000-09-29 2002-03-30 Xyrofin Oy Sakkaridien puhdistaminen kromatografisella erotuksella
FI20002150A (fi) 2000-09-29 2002-03-30 Finnfeeds Finland Oy Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi prosessiliuoksista
US6894199B2 (en) * 2001-04-27 2005-05-17 Danisco Sweeteners Oy Process for the production of xylitol
BR0301678A (pt) * 2003-06-10 2005-03-22 Getec Guanabara Quimica Ind S Processo para a produção de xilose cristalina a partir de bagaço de cana-de-açucar, xilose cristalina de elevada pureza produzida através do referido processo, processo para a produção de xilitol cristalino a partir da xilose e xilitol cristalino de elevada pureza assim obtido
US7812153B2 (en) * 2004-03-11 2010-10-12 Rayonier Products And Financial Services Company Process for manufacturing high purity xylose
BRPI0509197B1 (pt) * 2004-03-26 2015-07-07 Purdue Research Foundation Métodos de produção de xilitol
CA2567366A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Biotechnology Research And Development Corporation Methods for production of xylitol in microorganisms
WO2008124458A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Sud-Chemie, Inc. Sorbitol conversion process
EP2100972A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-16 BIOeCON International Holding N.V. Process for converting polysaccharides in a molten salt hydrate
US9109265B2 (en) 2008-06-26 2015-08-18 Dupont Nutrition Biosciences Aps Process for separation of Ca- or Mg-sulfite spent liquor to yield crystalline xylose
WO2010067795A1 (ja) * 2008-12-09 2010-06-17 日本甜菜製糖株式会社 農産物又は農産副産物からの糖アルコール及び糖の製造方法
BR112012032999B1 (pt) 2010-06-26 2022-11-29 Virdia, Llc Hidrolisado lignocelulósico e métodos de hidrólise ácida e desacidificação para gerar misturas de açúcar a partir de lignocelulose
EP3401322B1 (en) 2011-04-07 2022-06-08 Virdia, LLC Lignocellulose conversion processes and products
GB201216764D0 (en) 2012-09-20 2012-10-31 Dupont Nutrition Biosci Aps Separation and recovery of xylose
WO2017143118A1 (en) 2016-02-19 2017-08-24 Intercontinental Great Brands Llc Processes to create multiple value streams from biomass sources
US10435721B2 (en) 2016-12-21 2019-10-08 Creatus Biosciences Inc. Xylitol producing metschnikowia species
RU2643724C1 (ru) * 2017-04-06 2018-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "Петровский фарватер" Способ переработки растительного сырья для получения гидролизатов, содержащих ксилозу, для получения ксилита
CN109761755B (zh) 2019-03-18 2024-08-09 浙江华康药业股份有限公司 集成蒸发、结晶和离心分离制备木糖醇的装置及控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH507179A (de) * 1968-07-26 1971-05-15 Hoffmann La Roche Verfahren zur Herstellung von Xylit
US3784408A (en) * 1970-09-16 1974-01-08 Hoffmann La Roche Process for producing xylose
US4008285A (en) * 1974-04-22 1977-02-15 Melaja Asko J Process for making xylitol
US4075406A (en) * 1974-04-22 1978-02-21 Suomen Sokeri Osakeyhtio Process for making xylose
US4066711A (en) * 1976-03-15 1978-01-03 Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) Method for recovering xylitol
US4631129A (en) * 1985-10-04 1986-12-23 Suomen Sokeri Oy Production of pure sugars and lignosulfonates from sulfite spent liquor
FI92051C (fi) * 1992-03-17 1994-09-26 Amylum Nv Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi D-glukoosista ja D-glukoosin ja D-fruktoosin sekä D-glukoosin ja D-galaktoosin seoksista
FI932108A (fi) * 1993-05-10 1994-11-11 Xyrofin Oy Menetelmä sulfiittikeittoliemen fraktioimiseksi
FI98791C (fi) * 1994-04-21 1997-08-25 Xyrofin Oy Menetelmä liuoksen fraktioimiseksi
DE4416408A1 (de) * 1994-05-10 1995-11-16 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung von Zuckern
FI97625C (fi) * 1995-03-01 1997-01-27 Xyrofin Oy Menetelmä ksyloosin kiteyttämiseksi vesiliuoksista

Also Published As

Publication number Publication date
DE69713099T9 (de) 2005-10-27
FI962610A (fi) 1997-12-25
CA2258866A1 (en) 1997-12-31
FI102962B1 (fi) 1999-03-31
EP0914312B1 (en) 2002-06-05
CZ409098A3 (cs) 1999-04-14
WO1997049659A1 (en) 1997-12-31
AU3178997A (en) 1998-01-14
SK175998A3 (en) 1999-06-11
RU2176996C2 (ru) 2001-12-20
DE69713099D1 (de) 2002-07-11
US5998607A (en) 1999-12-07
EP0914312A1 (en) 1999-05-12
DE69713099T2 (de) 2002-12-19
ZA975573B (en) 1998-03-03
FI962610A0 (fi) 1996-06-24
ES2177982T3 (es) 2002-12-16
JP2000511199A (ja) 2000-08-29
FI102962B (fi) 1999-03-31
ATE218526T1 (de) 2002-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK282652B6 (sk) Spôsob výroby xylitolu
US3586537A (en) Process for the production of xylose
US4181796A (en) Process for obtaining xylan and fibrin from vegetable raw material containing xylan
US4075406A (en) Process for making xylose
CA2328900C (en) Process for producing l-arabinose by acid hydrolysis method
EP1002782B1 (en) Method of producing polyols from arabinoxylan-containing material
WO2005042788A1 (en) Separation process
JP4223579B2 (ja) キシロースおよびキシリトールの製造方法
JPS62126193A (ja) L−ラムノ−スの製造方法
RU2176995C2 (ru) Способ получения ксилита
JPS5929240B2 (ja) キシロ−スの製造方法
JPS61285999A (ja) キシロ−ス及びキシロ少糖類の製造方法
US5433793A (en) Preparation of high purity D-allose from D-glucose
US3980719A (en) Process for obtaining xylitol from natural products containing xylan
FI59241C (fi) Kristallisering av xylitol i vattenloesning
JPH0617327B2 (ja) キシリト−ルの製造法
JP4148610B2 (ja) キシリトールの製造方法
JPH0575400B2 (sk)
CH401987A (fr) Procédé d&#39;extraction et de purification de l&#39;acide glutamique
CS221038B1 (cs) Sposob přípravy D-sorbózy
JPS5835169B2 (ja) キシリットの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20100623