WO2022219094A1 - Verfahren zur herstellung von 1,1-gpm- und/oder von 1,6-gps-angereicherten isomalt-zusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 1,1-gpm- und/oder von 1,6-gps-angereicherten isomalt-zusammensetzungen Download PDF

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WO2022219094A1
WO2022219094A1 PCT/EP2022/059965 EP2022059965W WO2022219094A1 WO 2022219094 A1 WO2022219094 A1 WO 2022219094A1 EP 2022059965 W EP2022059965 W EP 2022059965W WO 2022219094 A1 WO2022219094 A1 WO 2022219094A1
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isomalt
weight
gpm
gps
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PCT/EP2022/059965
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Christoph BOETTGER
Ralph CARTARIUS
Hanspeter Degelmann
Holger Janssen
Markwart Kunz
Julia SÜNNER
Rolf WALLOT
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Südzucker AG
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    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of 1-O-a-D-glucopyranosyl-D-mannitol- (hereinafter referred to as 1,1-GPM) and/or 6-O-a-D-glucopyranosyl-D-sorbitol- (hereinafter 1,6- called GPS) enriched isomalt compositions from isomalt-containing solutions, i.e. solutions containing hydrogenated isomaltulose, 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from isomalt-containing solutions produced by the process according to the invention , as well as the use of these 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions.
  • 1,1-GPM 1-O-a-D-glucopyranosyl-D-mannitol-
  • GPS 6-O-a-D-glucopyranosyl-D-sorbitol-
  • Isomalt Hydrogenated Palatinose
  • 1,1-GPM and 1,6-GPS as its main ingredients and is beneficial for its acariogenicity, low calorific value and diabetic suitability.
  • 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from an isomalt-containing solution are better suited for a variety of applications than products containing a nearly equimolar ratio of 1,1-GPM to 1, 6-GPS.
  • DE 25 20 173 A1 relates to a process for the production of 1,6-GPS and 1,1-GPM from isomaltulose and its use as a sugar substitute.
  • EP 0625578 A1 discloses the production of isomalt and its use as a sweetener in luxury and food products.
  • EP 0 859 006 B2 and WO 1997/008958 A1 relate to processes for the production of 1,6-GPS-enriched and 1,1-GPM-enriched mixtures, 1,6-GPS and 1,1-GPM in pure form and the use from that.
  • compositions of this type are used in many products, for example in the luxury and food sectors.
  • the potentially very wide range of applications of such compositions requires, depending on the end product, compositions that are different Shares of 1.1 GPM and 1.6 GPS have, especially those that are enriched with 1.1 GPM or 1.6 GPS.
  • the invention is therefore based on the technical problem of providing a crystallization process for the production of 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from an isomalt-containing solution that is simple and safe to carry out and in high yield and reproducible leads to 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from an isomalt-containing solution.
  • the present invention solves the technical problem by providing a process for the production of 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from an isomalt-containing solution, characterized in that a) an isomalt -containing solution is provided, wherein the isomalt-containing solution has 65 to 90% by weight, in particular 70 to 85% by weight, isomalt (in each case based on the total weight of the isomalt-containing solution); b) the isomalt-containing solution provided in process step a) is subjected to flash evaporation in a reactor for crystal nucleation to obtain a first isomalt-containing suspension comprising a first crystalline phase and a first liquid phase; c) the first isomalt-containing suspension obtained in process step b) is subjected to a crystallization process, whereby a second isomalt-containing suspension comprising a second crystalline phase and a second liquid phase is obtained, the second crystalline phase containing 1,1-GPM is
  • the invention is therefore based on an isomalt-containing solution as the starting solution, which is provided in process step a) and is subjected to a process that uses process steps b), c), d) and e) in particular to provide two different phases, namely a second crystalline and a second liquid phase, the second crystalline phase having a higher 1,1-GPM content than the isomalt-containing solution used in process step a) and the second liquid phase having a higher 1,6-GPM GPS content than the isomalt-containing solution used in process step a).
  • the present invention therefore enables the isomalt-containing solution to be separated into two phases with phase-specific enrichment of the components 1,1-GPM in the second crystalline phase and 1,6-GPS in the second liquid phase in the isomalt-containing solution used as starting solution Phase and according to the invention provides 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched phases and compositions ready, in terms of 1,1-GPM and 1,6-GPS content compared to the respective 1,1-GPM and 1,6-GPS content in the starting solution are specifically enriched and are particularly suitable for certain applications.
  • 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched isomalt-containing compositions are obtained, ie a composition which differs from the isomalt-containing solution provided in process step a). characterized by a higher content of 1,1-GPM and also a further composition which is characterized by a higher content of 1,6-GPM compared to the isomalt-containing solution provided in process step a).
  • the invention accordingly provides a method for producing 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions from an isomalt-containing solution, wherein an isomalt-containing solution, ie a solution containing an isomalt -containing mixture, in a process step a) is provided and in a process step b) by Llash evaporation in a reactor, in particular nucleator, an induced crystal nucleation is effected, in the context of which a crystal nucleus and these crystal nuclei beginning crystallization to obtain a first Isomalt-containing suspension takes place and in a method step c) by subsequent crystallization in a reactor, in particular the same or another reactor, in particular crystallizer, a second crystalline phase and a second liquid phase comprehensive second isomalt-containing suspension is obtained, wherein the second crystalline phase is enriched in 1,1-GPM and the second liquid phase is enriched with 1,6-GPS, and in a method step d) then the 1,1-
  • the method according to the invention results in a simple and efficient, in particular cost-efficient, process control.
  • the interval-based, continuous addition of highly pure crystal nuclei which is time-consuming and costly to produce, can be dispensed with.
  • the process according to the invention results in a particularly homogeneous crystal nucleation, since local steps initiating the crystallization, in particular seeding, are dispensed with, since in-operando, i.e. during the process according to the invention, i.e. during ongoing operation of the reactor, Crystal nuclei continuously arise independently.
  • the method according to the invention results in the avoidance of common technical problems, since the independent crystal nucleation takes place in the entire isomalt-containing solution used, whereas in common crystal nucleation reactors, in particular slurry reactors, the homogenization of the suspension used comprises seed crystals, solids and Solvent is often problematic, since the addition of seed crystals requires rapid mixing to avoid local concentration gradients and thus homogeneous crystal growth to guarantee, which often leads to the destruction of crystals that have already formed.
  • the invention assumes that the solubility of 1,1-GPM and 1,6-GPS differs in a solution, in particular in an aqueous solution, i.e.
  • both components have different solubility equilibria, and consequently the two components during the Llash - Evaporation and subsequent crystallization to varying degrees in the crystalline and liquid phases correspondingly enrich or deplete.
  • the solubility equilibria are temperature-dependent, with preference being given to controlling the shearing and/or the process parameters, in particular pressure and/or temperature and/or the concentration of the components 1,1-GPM and/or 1,1-GPS in the liquid phase, the degree of enrichment of the both components can be specifically adjusted.
  • the flash evaporation is preferably carried out at a pressure which is reduced relative to atmospheric pressure, the lowering of the absolute pressure leading to overheating of the liquid.
  • the reduced absolute pressure when the reduced absolute pressure is set, the pressure drop spreads with a defined wave propagation in the reactor used for crystal nucleation, in particular the nucleator, with this wave propagation occurring faster than the temperature adaptation of the liquid, which is slowed down by heat and mass transfers at the phase boundaries media. This leads to a thermodynamic imbalance and the overheating induced by the reduction in pressure is reduced by energy transfer, in particular to boiling nuclei and/or to existing vapor bubbles.
  • the reduction of the absolute pressure thus leads to the evaporation of a defined part of the solvent used, in particular water, as a result of which energy is withdrawn from the isomalt-containing solution used, ie the system cools down in a defined manner.
  • the temperature dependence of the solubility equilibria of 1,1-GPM and 1,6-GPS allows, under the given process parameters and conditions, a defined crystal nucleation and a crystallization starting in a defined manner on the formed crystal nuclei, with the resulting crystal nuclei and crystals being enriched with 1,1-GPM and 1,6-GPS is enriched in the remaining liquid.
  • the different solubility products of 1,1-GPM and/or 1,6-GPS are thus utilized through targeted pressure reduction and temperature control in order to achieve an enrichment of the corresponding substances in crystalline and liquid form.
  • the Llash evaporation carried out in process step b) accordingly leads to the formation of a first isomalt-containing suspension, comprising a first crystalline and a first liquid phase, wherein 1,1-GPM is enriched in the first crystalline phase and 1,6-GPS in the first liquid phase.
  • the flash evaporation is preferably carried out until there is a sufficient accumulation of 1,1-GPM and/or 1,6-GPS in the obtained first crystalline and first liquid phase, in particular in the first crystalline phase and crystal nuclei and grown thereon and from crystals formed from these, comprising, in particular consisting of, 1,1-GPM are present in order to enable an efficient crystallization process and homogeneous crystal growth.
  • the present invention also solves the technical problem on which it is based by providing intermediates obtained in the course of carrying out the process and the 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched compositions obtained.
  • the present invention therefore also provides first and second crystalline and liquid phases as well as compositions enriched in 1,1-GPM and 1,6-GPS.
  • the crystals contained according to the invention in the second crystalline phase and in the 1,1-GPM-enriched isomalt composition are distinguished by an advantageous morphology, in particular an advantageous length-to-width ratio of the crystals, in particular in comparison to conventionally crystallized products a small length-to-width ratio.
  • the 1,1-GPM-enriched isomalt composition according to the invention like the second crystalline phase obtained in process step c), has a length-to-width ratio of the crystals contained in them of 7.0 to 10 .5, in particular from 7.5 to 10.0, in particular from 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 8.0 (each mean value).
  • the 1,1-GPM-enriched isomalt composition according to the invention like the second crystalline phase obtained in process step c), has a length-to-width ratio of the crystals contained in them of 6.5 to 10 .0, in particular from 7.0 to 9.5, in particular from 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 7.8 (each median).
  • the 1,1-GPM-enriched isomalt compositions obtained according to the invention are due to the special length-to-width ratio of the crystals contained in them advantageously easily separable from liquid components.
  • the length-to-width ratio according to the invention reduces the formation of crystal fractures and leads to a more homogeneous particle size distribution. This is advantageous because it is known that crystal breakage can lead to broader inhomogeneous particle size distributions, possibly even bimodal particle size distributions, and to clogging of the void volume in the crystal cake, which impairs the separability of the crystals, including the drainage of the crystal cake, and thus reduces the product yield.
  • the reduction in broken crystals made possible according to the invention also has the advantage that the products obtained show little or no formation of dust after drying.
  • the comparatively small and thus more spherical length-to-width ratio according to the invention also brings about improved, in particular faster, sedimentation behavior in centrifuges provided for separating the crystals and better screening with improved selectivity for the dried products preferably obtained.
  • the length-to-width ratio according to the invention also reduces the formation of clumps, ie the formation of crystal bodies characterized by a large length-to-width ratio, which clog separating screens due to their slim structure and thus also reduce production efficiency.
  • the method according to the invention advantageously results in a particularly simple and effective crystal nucleation and/or enrichment of 1,1-GPM in a first crystalline phase and of 1,6-GPS in a first liquid phase.
  • the present invention provides that the flash evaporation in process step b) takes place in a reactor, in particular a nucleator.
  • the present invention provides that the crystallization process in process step c) takes place in a reactor, in particular a crystallizer.
  • the present invention provides that the flash evaporation in process step b) takes place in a reactor, in particular a nucleator, and the crystallization process in process step c) takes place in a reactor, in particular that the crystallization process in process step c) takes place in the same Reactor as the flash evaporation in process step b) takes place, in particular in the same nucleator.
  • the present invention provides that the reactor used in process step b) is in particular a nucleator in which optional Method step c) can be carried out, whereby the nucleator is a crystallizer at the same time.
  • the present invention provides that the flash evaporation in process step b) takes place in a reactor, in particular a nucleator, and the crystallization process in process step c) takes place in a reactor, in particular that the crystallization process in process step c) takes place in another reactor as the flash evaporation in process step b) takes place, in particular in a crystallizer.
  • the present invention provides that process step b) and process step c) take place in the same reactor, in particular nucleator.
  • process step b) and process step c) each take place in a different reactor, namely process step b) in particular in a nucleator and process step c) in particular in a crystallizer.
  • the present invention provides that the flash evaporation in process step b) takes place in a reactor, in particular a nucleator, with the reactor, in particular the nucleator, having at least one agitator.
  • mechanical agitation is carried out during process step b), ie movement, in particular stirring, of the isomalt-containing solution provided in process step a) is preferably carried out during the flash evaporation.
  • the mechanical agitation in process step b) is carried out by means of at least one stirrer present in the reactor, in particular the nucleator.
  • the agitator preferably present in the nucleator advantageously and preferably ensures mechanical agitation, in particular particularly homogeneous mixing over the entire reactor contents of the isomalt-containing solution used according to the invention in process step b) for flash evaporation.
  • This preferred homogeneous mixing caused by the agitator is achieved by shearing the in Method step a) provided and used in method step b) isomalt-containing solution achieved.
  • the control of the shearing in method step b) contributes in connection with a control of the process parameters, in particular pressure and/or temperature and/or the concentration of the components 1,1-GPM and/or 1,6-GPS, in particular lowering the temperature and increasing the dry matter content contributes to inducing an advantageous rapid and homogeneous crystal nucleation, in particular at the preferably present rotor blade tips of the agitator, in order to distribute the crystal nuclei thus produced quickly and homogeneously over the entire reactor content, which results in an even growth of the crystal nuclei and a controlled reduction in supersaturation throughout the isomalt -containing solution guaranteed.
  • a control of the process parameters in particular pressure and/or temperature and/or the concentration of the components 1,1-GPM and/or 1,6-GPS, in particular lowering the temperature and increasing the dry matter content contributes to inducing an advantageous rapid and homogeneous crystal nucleation, in particular at the preferably present rotor blade tips of the agitator, in order to distribute the crystal
  • the preferably provided control of the shearing and/or the process parameters, in particular pressure and/or temperature leads to a homogeneous crystal nucleation which is advantageous according to the invention
  • the shearing caused by the preferably provided agitator advantageously an uncontrolled crystal nucleation which only occurs with high and local supersaturation avoided, which spreads disadvantageously slowly and inhomogeneously from the point of origin over the rest of the isomalt-containing solution due to the lack of mixing.
  • the shear caused by the preferably used agitator of the nucleator used in process step b) can be adjusted by selecting various stirring parameters of the agitator, in particular selected from the stirring parameters rotational speed, in particular the blade tip speed, agitator geometry, in particular the extent of cavitation generated thereby at the rotor blade tips and number and/or shape and/or angle of the individual stirring blades, in particular rotor blades.
  • various stirring parameters of the agitator in particular selected from the stirring parameters rotational speed, in particular the blade tip speed, agitator geometry, in particular the extent of cavitation generated thereby at the rotor blade tips and number and/or shape and/or angle of the individual stirring blades, in particular rotor blades.
  • the size and particle size distribution of the crystals that form, in particular 1,1-GPM crystals can be influenced in a targeted manner. It is thus possible according to the invention, in process step c), to subject the first isomalt-containing suspension obtained in process step b) comprising a first crystalline phase and a first liquid phase to a crystallization process, whereby a second crystalline phase and a second liquid phase comprise second isomalt-containing suspension is obtained, in particular a second isomalt-containing suspension comprising a homogeneous second crystalline phase and a second liquid phase, and wherein by controlling the shearing and/or the process parameters the number and size distribution of the 1, 1 GPM crystals.
  • the at least one agitator is a rotor-stator system.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor-stator system comprises a rotor and a stator, in particular consists of a rotor and a stator.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor of the rotor-stator system is preferably a propeller stirrer, in particular a propeller stirrer with at least two rotor blades.
  • the present invention particularly preferably provides that the stator of the rotor-stator system is preferably a central tube.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor, in particular the propeller stirrer, is present in the stator, in particular the central tube, in particular in such a way that the rotor can rotate freely.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor is present in the stator, in particular in such a way that the isomalt-containing solution provided according to the invention in method step a) is permanently supplied to the side of the rotor blades by the mechanical agitation preferably provided in method step b) and can be discharged on the opposite side of the rotor blades in order to ensure complete mixing of the reactor contents.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor blades of the propeller stirrer have a specific shape, in particular a rectangular shape, a trapezoidal shape, a double trapezoidal shape or a rectangular trapezoidal shape.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor of the rotor-stator system is a propeller stirrer, having at least 2 rotor blades, in particular 3, in particular 4, in particular 5, preferably 3 rotor blades.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor blades of the propeller stirrer, each starting from a central attachment point, are at an angle of 36 to 180°, in particular 45 to 120°, in particular 72 to 90°, preferably 72 ° (calculated from the center one rotor blade tip to the next) to the adjacent rotor blade.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor of the rotor-stator system is a propeller stirrer, having at least 2 rotor blades, in particular 3, in particular 4, in particular 5, preferably 3 rotor blades, each starting from a central attachment point at an angle of 36 to 180°, in particular 45 to 120°, in particular 72 to 90°, preferably 72 ° (calculated from the center of one rotor blade tip to the next) to the adjacent rotor blade.
  • a propeller stirrer having at least 2 rotor blades, in particular 3, in particular 4, in particular 5, preferably 3 rotor blades, each starting from a central attachment point at an angle of 36 to 180°, in particular 45 to 120°, in particular 72 to 90°, preferably 72 ° (calculated from the center of one rotor blade tip to the next) to the adjacent rotor blade.
  • the present invention particularly preferably provides that the rotor blades of the propeller stirrer rotate about their longitudinal axis by 0 °, in particular 1°, in particular 5°, in particular 10°, in particular 20°, in particular 30°, in particular 40°, in particular 45° (starting from rotor blades lying in one plane) are inclined.
  • the rotor of the rotor-stator system is a propeller stirrer having at least 2 rotor blades, in particular 3, in particular 4, in particular 5, preferably 3 rotor blades, each at an angle of 36 to 180 °, in particular 45 to 120°, in particular 72 to 90°, preferably 72° (calculated from the center of one rotor blade tip to the next) to the adjacent rotor blade and around the longitudinal axis of the rotor blade by 0 °, in particular 1°, in particular 5°, in particular 10° , in particular 20°, in particular 30°, in particular 40°, in particular 45 ° (starting from rotor blades lying in one plane) are inclined.
  • the rotor of the rotor-stator system is a propeller stirrer having at least 2 rotor blades, in particular 3, in particular 4, in particular 5 rotor blades, preferably 3 rotor blades, each at an angle of 36 to 180 ° , in particular 45 to 120°, in particular 72 to 90°, preferably 72° (calculated from the center of one rotor blade tip to the next) to the adjacent rotor blade, which is about the longitudinal axis of the rotor blade by 0 °, in particular 1°, in particular 5°, in particular 10°, in particular 20°, in particular 30°, in particular 40°, in particular 45 ° (starting from rotor blades lying in one plane) and which have a specific shape have, in particular a rectangular shape, a trapezoidal shape, double trapezoidal shape or rectangular trapezoidal shape.
  • the procedure according to the invention leads to crystal nuclei of 1,1-GPM dihydrate forming in the nucleator, in particular forming selectively, ie with at least partial, in particular complete exclusion of 1,6-GPM.
  • the procedure according to the invention makes it possible to provide a first isomalt-containing suspension in process step b) in which predominantly, in particular only, crystal nuclei are present which consist of 1,1-GPM, in particular 1,1-GPM dihydrate , exist.
  • the procedure according to the invention therefore provides a particularly homogeneously structured first isomalt-containing suspension, which in a preferred embodiment is characterized in that all the crystal nuclei contained in it consist of 1,1-GPM, in particular
  • 1,1-GPM crystal nuclei in particular a first crystalline phase containing only 1,1-GPM crystal nuclei, is particularly suitable for the crystallization which follows in process step c).
  • the method according to the invention advantageously and particularly preferably results in increased occupational safety, since no dispersing medium, in particular alcohols, in particular isopropanol, is used in the flash evaporation, in particular by targeted control of the shearing and/or process parameters compared to conventional crystal nucleation reactors, in particular slurry reactors which, in addition to increased work safety due to the reduced risk of explosion, also results in a reduction in operating costs.
  • no slurry has to be provided and added in an upstream work step.
  • the method according to the invention in particular and in a preferred embodiment, by controlling the shearing and/or the process parameters, in particular supersaturation, temperature and pressure, can generate homogeneous crystal nuclei comprising 1,1-GPM, in particular consisting of this, the first liquid phase of the first isomalt-containing suspension contains dissolved 1,6-GPS in addition to solvent, whereby in the subsequent crystallization process particularly pure crystals, comprising, in particular consisting of, 1,1-GPM or 1,6-GPS or 1,1-GPM and 1.6 GPS, can be obtained.
  • the method according to the invention results in a particularly uniform crystal size distribution, in particular a crystal size distribution that can be set by controlling the shearing and/or the process parameters, in the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched phases, so that these are efficient can be separated from other phases, in particular liquid phases.
  • the invention thus provides a particularly simple and efficient method for the production of
  • 1-GPM and 1,6-GPS makes use of and two separate phases are obtained, each compared to the 1,1-GPM content or 1,6-GPS content of the isomalt-containing solution according to process step a). have an increased, i.e. enriched, 1.1 GPM or 1.6 GPS content.
  • the procedure according to the invention makes it possible, in a single process, to obtain both a 1,1-GPM and a 1,6-GPS-enriched isomalt composition.
  • According to the invention can also be provided to perform the inventive method to only one
  • 1.1 GPM-enriched isomalt composition to obtain.
  • it can also be provided to carry out the method according to the invention in order to provide only a 1,6-GPS-enriched isomalt composition.
  • the invention provides in particular that in process step a) an isomalt-containing solution is provided which has an isomalt content of 65 to 90% by weight (based on the total weight of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) contains 70 to 85% by weight, in particular 70 to 80% by weight, of isomalt, preferably 72 to 80% by weight, preferably 74 to 80% by weight %, preferably 76 to 80% by weight, preferably 70 to 78% by weight, preferably 74 to 76% by weight, preferably 70 to 74% by weight, preferably 70 to 75% by weight 70 to 76% by weight, preferably 72 to 76% by weight, preferably 74 to 76% by weight, preferably 75 to 80% by weight, or preferably 76 to 80% by weight (in each case based on the total weight the solution containing isomalt).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is a saturated solution, particularly preferably a supersaturated solution.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 61% by weight, preferably 46 to 56% by weight, preferably 48 to 55% by weight. %, preferably 49 to 54% by weight, preferably 50 to 53% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,6-GPS content of 39 to 65% by weight, preferably 44 to 54% by weight, preferably 45 to 52% by weight. %, preferably 46 to 51% by weight, preferably 47 to 50% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 61% by weight, preferably 46 to 56% by weight, preferably 48 to 55% by weight. %, preferably 49 to 54% by weight, preferably 50 to 53% by weight, of 1,1-GPM and a 1,6-GPS content of 39 to 65% by weight, preferably 44 to 54% by weight , preferably 45 to 52% by weight, preferably 46 to 51% by weight, preferably 47 to 50% by weight of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 44% by weight and a 1,6-GPS content of 56 to 65% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 50% by weight, preferably 37 to 48% by weight, preferably 39 to 46% by weight. %, preferably 39 to 44% by weight, preferably 39 to 42% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,6-GPS content of 50 to 65% by weight, preferably
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 50% by weight, preferably 37 to 48% by weight, preferably 39 to 46% by weight. %, preferably 41 to 44% by weight, preferably 41 to 42% by weight, of 1,1-GPM and a 1,6-GPS content of 50 to 65% by weight, preferably 52 to 63% by weight , preferably 54 to 61% by weight, preferably 56 to 59% by weight, preferably 58 to 59% by weight of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 35 to 50% by weight and a 1,6-GPS content of 50 to 65% by weight. (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 45 to 57% by weight, preferably 47 to 56% by weight, preferably 48 to 55% by weight. %, preferably 49 to 54% by weight, preferably 50 to
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,6-GPS content of 43 to 55% by weight, preferably 44 to 53% by weight, preferably 45 to 52% by weight. %, preferably 46 to 51% by weight, preferably 47 to 50% by weight (based on the total weight of the dry matter of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 45 to 57% by weight, preferably 47 to 56% by weight, preferably 48 to 55% by weight. %, preferably 49 to 54% by weight, preferably 50 to 53% by weight, of 1,1-GPM and a 1,6-GPS content of 43 to 55% by weight, preferably 44 to 53% by weight , preferably 45 to 52% by weight, preferably 46 to 51% by weight, preferably 47 to 50% by weight of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a 1,1-GPM content of 45 to 57% by weight and a 1,6-GPS content of 43 to 55% by weight. (in each case based on the total weight of the dry substance of the isomalt-containing solution).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has a temperature of 50 to 90° C., preferably 60 to 90° C., preferably 61 to 85° C., preferably 64 to 85° C., preferably 50 to 80°C, preferably 60 to 80°C, preferably 60 to 75°C, preferably 64 to 75°C, preferably 64 to 75°C, or preferably 64 to 70°C.
  • the isomalt-containing solution is adjusted to one of the aforementioned temperatures in process step a).
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has 1,1-GPM, 1,6-GPS and at least one substance selected from the group consisting of 1,1-GPS and other deoxydisaccharide alcohols , polysaccharides, oligosaccharides, trisaccharides, monosaccharides, disaccharides, sorbitol, mannitol and isomelezitose.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) has 1,1-GPM, 1,6-GPS and at least one substance selected from the group consisting of 1,1-GPS and other deoxydisaccharide alcohols , oligosaccharides, trisaccharides, monosaccharides, disaccharides, sorbitol, mannitol and isomelezitose.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) and further processed in process steps b) and c) has selected water, 1,1-GPM, 1,6-GPS and the at least one substance from the group consisting of 1,1-GPS, other deoxy-disaccharide alcohols, oligosaccharides, trisaccharides, monosaccharides, disaccharides, sorbitol, mannitol and isomelezitose, no other substances.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) and further processed in process steps b) and c) contains no gum arabic.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) and further processed in process steps b) and c) contains no further substances apart from water and 1,1-GPM and 1,6-GPS .
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is a solution of isomalt in a solvent, in particular water, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol or mixtures thereof.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is an aqueous solution with small amounts of ethanol, propanol, isopropanol, butanol and/or isobutanol, in particular 0.1 to 5% by volume of the alcohols based on the entire aqueous solution.
  • a solvent in particular water, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol or mixtures thereof.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is an aqueous solution with small amounts of ethanol, propanol, isopropanol, butanol and/or isobutanol, in particular 0.1 to 5% by volume of the alcohol
  • the solvent of the isomalt-containing solution provided in process step a) is water, in particular deionized water.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) preferably comprises no organic solvents.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is an aqueous solution, in particular an aqueous solution which has a pH range of 3.0 to 8.0, preferably 3.5 to 7.5 4.0 to 7.0, preferably 4.3 to 6.5, preferably 4.6 to 6.0, preferably 4.8 to 5.5, or preferably 4.9 to 5.5, preferably a pH of 4.9, preferably 6.0, preferably 8.0, preferably 4.5, preferably 4.0, preferably 3.5, preferably 3.0.
  • an isomalt-containing solution is produced directly from isomalt and water, optionally from isomalt, water and other components listed above.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is obtained in a process step a1) taking place before process step a) from an isomalt-containing starting solution or suspension by evaporation or reverse osmosis.
  • the isomalt-containing solution provided according to the invention in method step a) is obtained from a starting solution or suspension of isomalt in water by increasing the temperature of the solution or suspension, in particular at a pressure reduced compared to atmospheric pressure.
  • the isomalt-containing solution provided according to the invention in method step a) is prepared from a starting solution or suspension of isomalt in water by reverse osmosis, in particular at a pressure higher than atmospheric pressure, in process step a1).
  • the isomalt-containing solution provided according to the invention in method step a) is prepared in method step a) by adding crystalline isomalt to water, in particular deionized water.
  • the isomalt-containing solution provided according to the invention in method step a) is prepared in method step a) by adding crystalline isomalt to a less concentrated starting solution or suspension containing isomalt.
  • the isomalt-containing solution provided in step a) is prepared from a starting solution or suspension which has isomalt by concentrating the starting solution, preferably by evaporation, in particular at a pressure reduced relative to atmospheric pressure, reverse osmosis , in particular at elevated pressure relative to atmospheric pressure and/or addition of crystalline isomalt, or by diluting the starting solution or suspension, preferably by adding water, and the isomalt-containing solution provided in step a) is thus obtained.
  • the isomalt-containing starting solution or suspension used for process step a1) is obtained by selective hydrogenation, in particular 1,6-GPS-selective hydrogenation.
  • the isomalt-containing starting solution used for process step a1) is obtained by selective hydrogenation, in particular by selective hydrogenation using a hydrogenation catalyst, in particular a hydrogenation catalyst comprising, in particular consisting of, ruthenium or ruthenium oxide and a catalyst support.
  • the isomalt-containing starting solution used for process step a1) is obtained by selective hydrogenation, in particular by selective hydrogenation using a hydrogenation catalyst comprising, in particular consisting of, nickel, Raney nickel or supported nickel.
  • the isomalt-containing starting solution obtained in process step a) has a temperature of 50 to 95° C., in particular 55 to 90° C., in particular 60 to 85° C., in particular 65 to 80° C., preferably 65 to 70°C
  • the isomalt-containing starting solution obtained in process step al) has a temperature that is at least 10 °C higher, preferably at least 8 °C, preferably at least 5 °C, or preferably at least 3 °C, compared to in Method step a) provided isomalt-containing solution.
  • the isomalt-containing solution obtained in process step a) is preferably cooled to a temperature to be used preferably in process step a).
  • process step a1) takes place in an evaporator.
  • the process according to the invention comprises nucleation by means of flash evaporation.
  • the temperature of the isomalt-containing solution is set after process step a) and before process step b).
  • the temperature of the isomalt-containing solution fed in is adjusted to 50 to 90.degree. C., preferably to 55 to 80.degree. C., particularly preferably to 60 to 75.degree.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) preferably has a temperature of 50 to 90.degree. C., preferably 55 to 80.degree. C., particularly preferably 60 to 75.degree.
  • the flash evaporation according to process step b) is carried out continuously.
  • the flash evaporation according to process step b) is carried out batchwise.
  • the absolute pressure is reduced by at least 5%, preferably by at least 10%, preferably by at least 50%, preferably by at least 70, during the flash evaporation according to process step b) after process step a) and before process step c). %, or preferably by at least 90% (in each case based on the originally prevailing absolute atmospheric pressure).
  • Process steps a1), a), c), d) and e) preferably take place at a pressure which is higher than process step b).
  • Process steps a), c), d) and e) preferably take place at a pressure which is higher than process step b).
  • Process steps a1), a), d) and e) preferably take place at a pressure which is higher than process step b).
  • Process steps a), d) and e) preferably take place at a pressure which is higher than process step b).
  • Process steps a1), a), c), d) and e) preferably take place at atmospheric pressure.
  • Process steps a), c), d) and e) preferably take place at atmospheric pressure.
  • Process steps a1), a), d) and e) preferably take place at atmospheric pressure.
  • Process steps a), d) and e) preferably take place at atmospheric pressure.
  • process step c) is carried out under atmospheric pressure if process step c) is carried out in the form of cooling crystallization or isothermal crystallization. If process step c) is carried out as an evaporative crystallization, process step c) preferably takes place at a pressure which is reduced relative to atmospheric pressure, in particular a vacuum.
  • the absolute pressure is reduced in the flash evaporation according to process step b) after process step a) and before process step c), preferably to 10 to 500 mbar, preferably to 20 to 400 mbar, preferably 30 to 300 mbar, preferably 50 to 200 mbar, preferably 90 to 110 mbar, in particular 90 to 100 mbar.
  • the absolute pressure is at most 500 mbar, preferably at most 400 mbar, preferably at most 300 mbar, preferably at most 200 mbar, preferably at most 150 mbar, preferably at most 100 mbar, preferably at most 80 mbar, preferably at most 50 mbar, preferably at most 20 mbar, preferably at most 10 mbar.
  • the flash evaporation according to process step b) is carried out after process step a) and before process step c) at a temperature in the range from 30 to 70.degree. C., preferably 35 to 65.degree. C., preferably 30 to 60.degree , preferably 40 to 60 ° C, preferably 45 to 55 ° C, preferably 50 to 55 ° C performed.
  • the flash evaporation according to process step b) is carried out after process step a) and before process step c) at a temperature in the range from 30 to 70.degree. C., preferably 35 to 65.degree. C., preferably 40 to 60.degree , preferably 30 to 60 ° C, preferably 45 to 55 ° C, preferably 50 to 55 ° C and at reduced absolute pressure, preferably at 10 to 500 mbar, preferably at 20 to 400 mbar, preferably 30 to 300 mbar, preferably 50 to 200 mbar, preferably 90 to 110 mbar, in particular at 90 to 100 mbar and 50 to 55 ° C.
  • the isomalt-containing solution provided in process step a) is exposed to a reduced absolute pressure of up to 10 to 50%, in particular 15 to 40%, in particular 20 to 30% of the amount of dissolved 1,1-GPM contained in the isomalt-containing solution provided by method step a) has passed into the first crystalline phase and thus an accumulation of 1,1-GPM in the first crystalline phase and an enrichment of 1,6-GPS in the first liquid phase is achieved.
  • Process step b) can preferably for a period of 2 minutes to 12 hours, 3 minutes to 10 hours, preferably 4 minutes to 9 hours, preferably 1 to 12 hours, preferably 2 to 8 hours, preferably 3 to 7 hours, preferably 4 to 6 hours, preferably 1 to 5 hours, preferably 2 to 5 hours, preferably 3 to 5 hours, preferably 4 to 5 hours, preferably for 5 hours.
  • process step b) is carried out in such a way that during process step b) 20 to 30% of the dissolved 1,1-GPM present in process step a) pass into the first crystalline phase (based on the total weight of the dry substance (TS ) of 1,1-GPM in the process step a) provided solution).
  • the flash evaporation according to process step b) is carried out after process step a) and before process step c) in such a way that during process step b) the dry substance content of the isomalt-containing solution provided in process step a) is reduced by 1 to 10 wt. %, preferably 1 to 8 wt. %, preferably 1 to 6 wt.
  • the first crystalline phase of the first isomalt-containing suspension obtained after the flash evaporation according to process step b) has a 1,1-GPM content of 57 to 100% by weight, preferably 60 to 100% by weight %, preferably 62 to 99% by weight, preferably 65 to 99% by weight, preferably 67 to 95% by weight of 1,1-GPM and a 1,6-GPS content of 0 to 43% by weight.
  • the first liquid phase of the first isomalt-containing suspension obtained after the flash evaporation according to process step b) has a 1,1-GPM content of 25 to 35% by weight, preferably 28 to 34% by weight %, preferably 29 to 33% by weight, preferably 30 to 32% by weight, preferably 31% by weight 1,1-GPM, and a 1,6-GPS content of 65 to 75% by weight %, preferably 66 to 72% by weight, preferably 67 to 71% by weight, preferably 68 to 70% by weight, preferably 68% by weight of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the process step b) dry matter remaining in the first liquid phase.
  • 1,1-GPM content of 25 to 35% by weight, preferably 28 to 34% by weight %, preferably 29 to 33% by weight, preferably 30 to 32% by weight, preferably 31% by weight 1,1-GPM, and a 1,6-GPS content of 65 to 75% by weight %, preferably 66 to
  • the first liquid phase of the first isomalt-containing suspension obtained after the flash evaporation according to process step b) has a dry matter content of 56 to 80% by weight, preferably 69 to 74% by weight, preferably 70 to 73% by weight, preferably 71 to 72% by weight (based on the total weight of the first suspension present after process step b)).
  • no seeding with seed crystals in particular isomalt, 1,1-GPM and/or 1,6-GPS, takes place during process step b).
  • the crystallization process according to process step c) is carried out in a crystallizer.
  • the first isomalt-containing suspension is preferably exposed to conditions which do not allow isomalt to be completely soluble in the first liquid phase used, so that isomalt, preferably 1,1-GPM, crystallizes further, in particular the first the crystalline phase is further enriched in 1,1-GPM and the first liquid phase is further enriched in 1,6-GPS to obtain a second suspension comprising a second crystalline phase and a second liquid phase, the second crystalline phase preferably enriched with 1,1-GPM and the second liquid phase is preferably enriched with 1,6-GPS.
  • 1,6-GPS and 1,1-GPM are partly dissolved and partly undissolved.
  • the crystallization according to process step c) can be carried out continuously. In an embodiment preferred according to the invention, the crystallization according to process step c) can be carried out batchwise.
  • the crystallization in process step c) is isothermal crystallization, cooling crystallization and/or evaporative crystallization, in particular multi-stage evaporative crystallization.
  • the first isomalt-containing suspension obtained from process step b) is subjected to a crystallization, preferably an isothermal crystallization, in process step c).
  • the temperature of the first isomalt-containing suspension is preferably adjusted to 50 to 60° C., preferably 52 to 60° C., preferably 54 to 60° C., preferably 51 to 59° C., preferably 52 to 59° C, preferably 53 to 59 °C, preferably 54 to 59 °C, preferably 52 to 58 °C, preferably 53 to 57 °C, preferably 53 to 58 °C, preferably 54 to 58 °C, preferably 54 to 58 °C, preferably 54 to 57 °C , preferably 54 to 57 °C, or preferably 54 to 56 °C.
  • the temperature of the isothermal crystallization in process step c) is 50 to 60° C., preferably 51 to 60° C., preferably 52 to 60° C., preferably 53 to 59° C., preferably 50 to 59° C. preferably 51 to 59°C, preferably 52 to 58°C, preferably 53 to 58°C, preferably 54 to 60°C, preferably 54 to 58°C, preferably 54 to 56°C, preferably 53 to 57°C, preferably 53 to 56°C, or preferably 54 to 56°C.
  • the isothermal crystallization carried out in step c) takes place at the temperature set in step c), with the crystallization energy released being continuously removed.
  • the isothermal crystallization of the isomalt-containing suspension in process step c) is carried out over a period of 10 to 100 hours, preferably 20 to 100 hours, preferably 20 to 80 hours, preferably 20 to 60 hours, preferably 20 to 52 hours, preferably 20 to 40 hours, preferably 30 to 80 hours, preferably 30 to 70 hours, preferably 30 to 60 hours, preferably 30 to 50 hours or preferably 30 to 40 hours.
  • step c) of the process by means of isothermal crystallization results in a homogeneous crystal size distribution, since, without being bound by theory, the steady decrease in supersaturation as the course of crystallization progresses Minimizes the risk of fine particle formation later in the process. Furthermore, this mode of operation leads to an increase in the service life of the reactor used for the crystallization, because reduced deposit formation and/or reduced incrustations compared to other crystallizations, in particular cooling crystallizations using a cooling ramp, can be observed. Without being bound to theory, the reduced deposit formation and/or incrustations are based on only small temperature differences between the cooling elements used and the isomalt-containing suspension (magma) used.
  • the first isomalt-containing suspension obtained from process step b) is subjected to crystallization, preferably cooling crystallization, in process step c).
  • the temperature of the cooling crystallization in process step c) is preferably gradually increased by at most 2 K/h, preferably at most 1 K/h, preferably at most 0.8 K/h, preferably at most 0.6 K/h, preferably at most 0.4 K/h, preferably at most 0.2 K/h, particularly preferably at most 0.1 K/h, in order to additionally increase the yield of crystals enriched with 1,1-GPM.
  • a cooling rate of 0.8 to 1.5 K/h is preferred, preferably starting at a temperature of 65° C. and ending at 37° C.
  • the cooling crystallization of the isomalt-containing suspension in process step c) is carried out over a period of 10 to 100 hours, preferably 20 to 100 hours, preferably 20 to 80 hours, preferably 20 to 60 hours, preferably 20 to 52 Hours, preferably 20 to 40 hours, preferably 30 to 80 hours, preferably 30 to 70 hours, preferably 30 to 60 hours, preferably 30 to 50 hours or preferably 30 to 40 hours.
  • the crystallization in particular evaporative crystallization, in particular multi-stage evaporative crystallization, is effected by increasing the concentration of the first isomalt-containing suspension obtained from process step b) in process step c), in particular the concentration of the isomalt in the liquid phase of the first suspension containing isomalt, in particular increased by a multiple-effect evaporator.
  • the multiple-effect evaporator has at least two reactors, preferably at least 3 reactors, preferably at least 4 reactors, preferably at least 5 reactors, preferably at least 6 reactors at least 7, preferably at most 3 reactors, preferably at most 4 reactors, preferably at most 5 reactors, preferably at most 6 reactors, preferably at most 7 reactors.
  • At least one solvent is completely or partially removed by the multiple-effect evaporator, preferably one solvent, preferably several solvents, particularly preferably water and at least one alcohol.
  • concentration of isomalt in the liquid phase of the second isomalt-containing suspension in process step c) is preferably adjusted according to the invention such that the amount of solvent is not sufficient to dissolve the entire amount of isomalt at a given temperature.
  • the pressure in the multiple-effect evaporator in process step c) is from 0.01 to 2 bar, preferably from 0.01 to 1 bar, preferably from 0.01 to 0.5 bar, preferably from 0.1 to 1 bar, preferably 0.1 to 0.5 bar.
  • the evaporative crystallization in process step c) in the respective reactors of the multiple-effect evaporator is isothermal crystallization in each case, ie per reactor.
  • the pressure in a subsequent reactor in the multiple-effect evaporator in process step c) is reduced by at least 5%, preferably by at least 10%, preferably by at least 12%, preferably by at least 5%, compared to a preceding reactor 15%, or preferably by at least 20%.
  • the temperature in a subsequent reactor in the multiple-effect evaporator in process step c) is reduced by at least 5%, preferably by at least 10%, preferably by at least 12%, preferably by at least 5% compared to a preceding reactor 15%, or preferably by at least 20%.
  • the proportion of 1,1-GPM and 1,6-GPS in the 1,1-GPM-enriched second crystalline phase and in the 1,6-GPS-enriched second liquid phase can be varied by temperature and/or pressure , In particular, the temperature profile and / or the pressure profile in the individual reactors in the multiple-effect evaporator can be adjusted.
  • the evaporative crystallization of the isomalt-containing suspension in process step c) is carried out over a period of 1 minute to 14 hours, in particular using a multiple-effect evaporator.
  • no seeding with seed crystals in particular isomalt, 1,1-GPM and/or 1,6-GPS, takes place during the crystallization in process step c).
  • no seeding with seed crystals takes place during the process, in particular during an isothermal crystallization preferred according to the invention in process step c).
  • no seeding with seed crystals in particular isomalt, 1,1-GPM and/or 1,6-GPS, takes place during process steps b) and c).
  • crystalline isomalt, 1,1-GPM or 1,6-GPS is added in pure or almost pure form as a seed crystal in process step c). After introducing seed crystals into the isomalt-containing solution, the more soluble 1,6-GPS crystals dissolve, while the less soluble 1,1-GPM crystals remain as crystallization nuclei.
  • the second crystalline phase enriched with 1,1-GPM in process step c) contains a mixture of 1,1-GPM and 1,6-GPS with 57 to 99% by weight of 1,1-GPM and 43 to 1 wt% 1,6-GPS, preferably from 60 to 80 wt% 1,1-GPM and 20 to 40 wt% 1,6-GPS, preferably 60 to 75 wt% 1,1-GPM and 25 to 40% by weight of 1,6-GPS, preferably 65 to 75% by weight of 1,1-GPM and 25 to 35% by weight of 1,6-GPS (each based on the total weight of dry matter (TS) of the second crystalline phase).
  • TS dry matter
  • the second liquid phase enriched with 1,6-GPM in process step c) contains a mixture of 1,1-GPM and 1,6-GPS with 43 to 1% by weight of 1,1-GPM and 57 to 99% by weight of 1,6-GPS, preferably 20 to 25% by weight of 1,1-GPM and 80 to 75% by weight of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance (DS ) the second liquid phase).
  • the second crystalline phase separated in process step d) has at least 60% by weight of 1,1-GPM, preferably at least 67% by weight, preferably at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight. -%, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight, or preferably at least 95% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the second crystalline phase).
  • the second crystalline phase separated off in process step d) has at least 99% by weight, in particular 100% by weight, of 1,1-GPM (based on the total weight (TS) of the second crystalline phase).
  • the second crystalline phase separated in process step d) has at most 40% by weight of 1,6-GPS, preferably at most 32% by weight, preferably at most 25% by weight, preferably at most 20% by weight. -%, preferably at most 15% by weight, preferably at most 10% by weight, or preferably at most 5% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the second crystalline phase).
  • the second crystalline phase separated off in process step d) contains at most 1% by weight, in particular 0% by weight, of 1,6-GPS (based on the total weight (TS) of the second crystalline phase).
  • the crystalline phase separated off in process step d) has no or almost no 1,6-GPS.
  • the second crystalline phase separated off in process step d) has 60 to 75% by weight of 1,1-GPM, in particular 60 to 72% by weight
  • 1,1-GPM preferably 65 to 71% by weight, preferably 66 to 70% by weight, 67 to 69% by weight, preferably 68% by weight (in each case based on the total weight of the second crystalline phase)
  • the second crystalline phase separated off in process step d) has 60 to 75% by weight of 1,1-GPM, in particular 65 to 71% by weight,
  • 1,1-GPM (each based on the total weight of the second crystalline phase) and 25 to 40 % by weight, in particular 29 to 35% by weight, of 1,6-GPS (in each case based on the total weight (TS) of the second crystalline phase).
  • the second crystalline phase separated off in process step d) has a length-to-width ratio of the crystals contained in it of from 7.0 to 10.5, in particular from 7.5 to 10.0, in particular from 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 8.0 (each mean value).
  • the second crystalline phase separated off in process step d) has a length-to-width ratio of the crystals contained in it of 6.5 to 10.0, in particular 7.0 to 9.5, in particular 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 7.8 (each median).
  • the second liquid phase separated in process step d) has 15 to 32% by weight of 1,1-GPM, preferably 17 to 30% by weight, preferably 19 to 28% by weight, 20 to 26% by weight, preferably 21 to 24% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) of the second liquid phase).
  • the second liquid phase separated off in process step d) has at least 72% by weight of 1,6-GPS, preferably at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight. -%, or preferably at least 90% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) of the second liquid phase).
  • the second liquid phase separated in process step d) has 68 to 85% by weight of 1,6-GPS, preferably 70 to 83% by weight, preferably 72 to 81% by weight, 74 to 80% by weight, preferably 76 to 79% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the second liquid phase).
  • the second liquid phase separated in process step d) has 15 to 32% by weight of 1,1-GPM, preferably 17 to 30% by weight, preferably 19 to 28% by weight, preferably 20 to 26% by weight, preferably 21 to 24% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the second liquid phase) 1,1-GPM and 68 to 85% by weight 1,6-GPS , preferably 70 to 83% by weight, preferably 72 to 81% by weight, preferably 74 to 80% by weight, preferably 76 to 79% by weight, of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the second liquid phase).
  • 1,1-GPM preferably 17 to 30% by weight, preferably 19 to 28% by weight, preferably 20 to 26% by weight, preferably 21 to 24% by weight (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the second liquid phase) 1,1-GPM and 68 to 85% by weight 1,6-GPS ,
  • the second liquid phase separated in process step d) has 15 to 32% by weight 1,1-GPM (based on the total weight of the dry substance (TS) of the second liquid phase) and 68 to 85% by weight. % 1,6-GPS on (based on the total weight of the dry substance (TS) of the second liquid phase).
  • the separated second crystalline phase enriched with 1,1-GPM contains at most 20% by weight of water, preferably at most 18% by weight of water, preferably at most 15% by weight of water, preferably at most 13% by weight.
  • -% water preferably 5 to 20% by weight water, preferably 8 to 18% by weight water, preferably 10 to 15% by weight water, or preferably 11 to 13% by weight water (in each case based on the total weight the second crystalline phase enriched in 1,1-GPM).
  • the 1,1-GPM-enriched second crystalline phase in process step d) is separated from the 1,6-GPS-enriched second liquid phase by decanting, filtering, sedimenting or centrifuging, particularly preferably by centrifuging .
  • a separation provided according to the invention, in particular centrifugation, leads to a separation of the second liquid phase from the second crystalline phase, which is enriched with 1,1-GPM, while the second liquid phase is enriched with 1,6-GPS.
  • the separated 1,1-GPM-enriched second crystalline phase can be further purified and concentrated to a 1,1-GPM-enriched composition, in particular to crystalline 1,1-GPM with a purity of at least 95% by weight, preferably at least 96% % by weight, preferably at least 97% by weight, preferably at least 98% by weight or preferably at least 99% by weight (weight of 1,1-GPM based on the total weight (TS) of the composition) are further processed.
  • the 1,1-GPM-enriched second crystalline phase is dried after process step d) and obtained in process step e) as a solid 1,1-GPM-enriched isomalt composition.
  • the second liquid phase enriched with 1,6-GPS is concentrated at least once after process step d), preferably concentrated at least twice or preferably at least three times, and in process step e) as liquid 1,6-GPS enriched isomalt composition obtained.
  • the second liquid phase enriched with 1,6-GPS is concentrated after process step d) to a dry matter content of at least 60% by weight, preferably at least 65% by weight, preferably at least 70% by weight, preferably at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight, or preferably at least 95% by weight (in each case based on the total weight of the composition) and in process step e) obtained as a liquid 1,6-GPS-enriched isomalt composition.
  • the 1,6-GPS-enriched second liquid phase is s in further purification and concentration steps to a 1,6-GPS-enriched isomalt composition, in particular to crystalline 1,6-GPS with a dry matter content of at least 95% by weight, preferably at least 96% by weight, preferably at least 97% by weight, preferably at least 98% by weight, or preferably at least 99% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) the isomalt composition) further processed.
  • TS dry substance
  • the 1,6-GPS-enriched isomalt composition is obtained from the 1,6-GPS-enriched second liquid phase by the
  • 1,6-GPS-enriched second liquid phase is concentrated and then crystallized by cooling, the cooling crystallization preferably takes place in a temperature range of 40 to 60 °C, preferably 50 to 60 °C, preferably 40 to 50 °C, or preferably 45 to 55 °C, and preferably at cooling rates of 0.1 to 0.3 K/h, preferably 0.2 to 0.3 K/h, or preferably 0.1 to 0.2 K/h.
  • concentration and the cooling crystallization are optionally repeated under the same conditions until a desired amount of crystals is obtained.
  • step d) with
  • 1,6-GPS-enriched isomalt composition obtained.
  • the second liquid phase enriched with 1,6-GPS is dried after process step d) and obtained in process step e) as a solid 1,6-GPS-enriched isomalt composition, in particular as a crystalline product.
  • the dried 1,6-GPS-enriched composition preferably contains 0.05 to 6% by weight of water, preferably 2.0 to 3.0% by weight of water, preferably 0.05 to 2.5% by weight % by weight of water, preferably 0.05 to 1% by weight of water, preferably 0.1 to 0.5% by weight of water, preferably a maximum of 6.0% by weight of water, preferably a maximum of 4.0% by weight.
  • -% water preferably a maximum of 2.5% by weight, preferably a maximum of 2.0% by weight water, preferably a maximum of 1.0% by weight water or preferably a maximum of 0.5% by weight water (in each case based on the Total weight of 1,6-GPS-enriched crystalline composition).
  • the present invention provides 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions which can be produced, in particular produced, by the process according to the invention.
  • the 1,1-GPM-enriched isomalt composition has 60 to 72% by weight of 1,1-GPM, preferably 65 to 71% by weight, preferably 66 to 70% by weight 67 to 69% by weight, preferably 67 or 68% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) of the 1,1-GPM-enriched composition).
  • the 1,6-GPS-enriched isomalt composition of the present invention has 15 to 32% by weight of 1,1-GPM, preferably 17 to 30% by weight, preferably 19 to 28% by weight %, preferably 20 to 26% by weight, preferably 21 to 14% by weight of 1,1-GPM and 68 to 85% by weight, in particular 70 to 83% by weight, in particular 72 to 81% by weight -%, in particular 74 to 80% by weight, in particular 76 to 79% by weight, of 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) of the 1,6-GPS-enriched composition).
  • 1,1-GPM preferably 17 to 30% by weight, preferably 19 to 28% by weight %, preferably 20 to 26% by weight, preferably 21 to 14% by weight of 1,1-GPM and 68 to 85% by weight, in particular 70 to 83% by weight, in particular 72 to 81% by weight -%, in particular 74 to 80% by weight, in particular 76 to 79% by
  • the invention relates to a 1,1-GPM-enriched isomalt composition containing 60 to 75% by weight of 1,1-GPM and 25 to 40% by weight of 1,6-GPS, which can be prepared in particular by a process according to the invention Process (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the composition).
  • TS dry matter
  • the invention relates to a 1,1-GPM-enriched isomalt composition containing 60 to 75% by weight of 1,1-GPM and 25 to 40% by weight of 1,6-GPS (each based on the dry substance the total amount of 1,1-GPM and 1,6-GPS), in particular producible by a method according to the invention, in particular with a 1,1-GPM content of at least 60% by weight (based on the total weight of the dry matter (TS) the composition).
  • 1,1-GPM-enriched isomalt composition containing 60 to 75% by weight of 1,1-GPM and 25 to 40% by weight of 1,6-GPS (each based on the dry substance the total amount of 1,1-GPM and 1,6-GPS), in particular producible by a method according to the invention, in particular with a 1,1-GPM content of at least 60% by weight (based on the total weight of the dry matter (TS) the composition).
  • the invention relates to a 1,6-GPS-enriched isomalt composition containing 15 to 32% by weight of 1,1-GPM and 68 to 85% by weight of 1,6-GPS, which can be prepared in particular by a process according to the invention Process (in each case based on the total weight of the dry matter (TS) of the composition).
  • TS dry matter
  • the invention relates to a 1,6-GPS-enriched isomalt composition containing 15 to 32% by weight of 1,1-GPM and 68 to 85% by weight of 1,6-GPS (each based on the dry substance the total amount of 1,1-GPM and 1,6-GPS), in particular producible by a method according to the invention, in particular with a 1,6-GPS content of at least 68% by weight (based on the total weight of the dry matter (TS) the composition).
  • 1,6-GPS-enriched isomalt composition containing 15 to 32% by weight of 1,1-GPM and 68 to 85% by weight of 1,6-GPS (each based on the dry substance the total amount of 1,1-GPM and 1,6-GPS), in particular producible by a method according to the invention, in particular with a 1,6-GPS content of at least 68% by weight (based on the total weight of the dry matter (TS) the composition).
  • the 1,1-GPM-enriched isomalt composition obtained in process step e) has at least 61% by weight of 1,1-GPM, preferably at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight. %, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, preferably at least 96% by weight, preferably at least 99% by weight, preferably 75 to 95% by weight, preferably 75 to 90% by weight, preferably 75 to 85% by weight, or preferably 80 to 99% by weight (in each case based on the total weight of the dry substance (TS) of the 1, 1 -GPM- enriched isomalt composition).
  • TS dry substance
  • the 1,6-GPS-enriched isomalt composition obtained in process step e) has at least 72% by weight of 1,6-GPS, preferably at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight. -%, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, preferably at least 99% by weight, preferably 72 to 95% by weight, preferably 72 to 90% by weight. -%, preferably 72 to 85 wt .-%, or preferably 80 to 99 wt .-% (in each case based on the total weight of dry matter (TS) of the 1,6-GPS-enriched isomalt composition).
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition is in crystalline form.
  • the inventive 1,1-GPM-enriched isomalt composition which is preferably one or more of the preferred inventive 1,1-GPM-enriched isomalt compositions characterized above, has a length-to-width ratio of crystals contained in it from 7.0 to 10.5, in particular from 7.5 to 10.0, in particular from 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 8.0 (each mean) on.
  • the inventive 1,1-GPM-enriched isomalt composition which is preferably one or more of the preferred inventive 1,1-GPM-enriched isomalt compositions characterized above, has a length-to-width ratio of crystals contained in it from 6.5 to 10.0, in particular from 7.0 to 9.5, in particular from 7.5 to 9.0, in particular from 7.5 to 8.5, in particular from 7.8 (each median) up.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition is in semi-crystalline or amorphous form.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has, in addition to the components 1,1-GPM and 1,6-GPS, at least one further component selected from the Group consisting of mannitol, sorbitol, sucrose, 1,1-GPS (1-O-a-D-glucopyranosyl-D-sorbitol), glycosylglycitols, deoxy-disaccharide alcohols, GPI (glucopyranosyl-idit), isomaltose, isomaltulose and isomelezitose.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 0.3% by weight of mannitol, preferably 0.01 to 0.2% by weight %, preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.01 to 0.06% by weight, 0.02 to 0.3% by weight, preferably 0.02 to 0.2 % by weight, preferably 0.02 to 0.1% by weight, or preferably 0.02 to 0.06% by weight, preferably at most 0.3% by weight of mannitol, preferably at most 0.2% by weight.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no mannitol.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 0.4% by weight sorbitol, preferably 0.01 to 0.2% by weight %, preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.01 to 0.04% by weight, preferably 0.02 to 0.4% by weight, preferably 0.02 to 0.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no sorbitol.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight of sucrose, preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight sucrose, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the 1, 1-GPM and/or 1,6-GPS enriched isomalt composition).
  • sucrose preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight sucrose, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no sucrose.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.1 to 10% by weight of 1,1-GPS, preferably 0.1 to 8% by weight. -%, preferably 0.1 to 6% by weight, preferably 0.1 to 4% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, preferably 0, 1 to 0.6% by weight, preferably 0.1 to 0.4% by weight, preferably 0.1 to 0.2% by weight, preferably 0.2 to 10% by weight, preferably 0, 2 to 8% by weight, preferably 0.2 to 6% by weight, preferably 0.2 to 4% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, preferably 0.2 to 1% by weight %, preferably 0.2 to 0.6% by weight, or preferably 0.2 to 0.4% by weight, preferably at most 10% by weight of 1,1-GPS, preferably at most 8% by weight, preferably at most 6% by weight, preferably at most 4% by weight, preferably at most 10% by weight of
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no 1,1-GPS.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight of glycosylglycitols, preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.03 to 2% by weight, preferably 0.03 to 1% by weight, preferably 0.03 to 0.6% by weight, preferably 0.03 to 0.4% by weight, preferably 0.03 to 0.1% by weight, or preferably 0.03 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight of glycosylglycitols, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight % (in each case based on the total weight (TS) of the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition).
  • TS total weight
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no glycosylglycitols.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight of deoxydisaccharide alcohols, preferably 0.01 to 1% by weight. , preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.2% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.03 to 2% by weight , preferably 0.03 to 1% by weight, preferably 0.03 to 0.6% by weight, preferably 0.03 to 0.2% by weight, or preferably 0.03 to 0.1% by weight %, preferably at most 2% by weight of deoxydisaccharide alcohols, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.2% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition).
  • TS total weight
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no deoxydisaccharide alcohols.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight GPI, preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferred 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight GPI, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight %, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched ones isomalt composition).
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no GPI.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight isomaltose, preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight GPI, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the 1, 1-GPM and/or 1,6-GPS enriched isomalt composition).
  • isomaltose preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight GPI, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no isomaltose.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has 0.01 to 2% by weight isomelezitose, preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight GPI, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or preferably at most 0.1% by weight (in each case based on the total weight (TS) of the 1, 1-GPM and/or 1,6-GPS enriched isomalt composition).
  • isomelezitose preferably 0.01 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.6% by weight, preferably 0.01 to 0.4% by weight, or preferably 0.01 to 0.1% by weight, preferably at most 2% by weight GPI, preferably at most 1% by weight, preferably at most 0.6% by weight, preferably at most 0.4% by weight, or
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention contains no isomelezitose.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has a particle size distribution according to which at least 90% of the particles have a particle size, in particular a diameter, of 100 to 1000 mhi have, preferably 100 to 800 mhi, preferably 100 to 200 mhi, preferred 100 to 500 mih, preferably 200 to 800 mih, preferably 300 to 600 mih, preferably 20 to 80 mih, preferably 40 to 80 mih, or preferably 50 to 100 mih.
  • the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition according to the invention has a particle size distribution according to which at least 90% of the particles have a particle size, in particular a diameter, of at most 1000 mhi , preferably at most 800 mhi, preferably at most 600 mhi, preferably at most 500 mhi, preferably at most 400 mhi, preferably at most 200 mhi, preferably at most 100 mhi, preferably at most 80 mhi, preferably at most 40 mhi, preferably at most 20 mhi.
  • the present invention also provides the use of the 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt compositions produced by the process of the invention in products for human and/or animal consumption.
  • the product for human or animal consumption is preferably a food or beverage or a pharmaceutical product.
  • the food or luxury food is a confectionery, a filling for confectionery, a soft caramel, a hard caramel, a fondant, a yoghurt, a pastry, a chewing gum, an ice cream, milk, a milk product, a drink, fruit juice, a fruit concentrate, a fruit preparation, a jam, a jelly or a smoothie.
  • the term "isomalt” or “hydrogenated isomaltulose” preferably means a mixture consisting of or comprising 1,1-GPM and 1,6-GPS, in particular a mixture consisting of or comprising 35 to 61 wt % 1,1-GPM and 65 to 39% by weight 1,6-GPS, in particular an equimolar or nearly equimolar mixture consisting of or comprising 1,1-GPM and 1,6-GPS.
  • isomalt can also be understood to mean mixtures consisting of or comprising 1,1-GPM and 1,6-GPS which do not have an equimolar ratio of 1,1-GPM to 1,6-GPS, but in which a higher 1,1 - GPM greater than 1.6 GPS or greater than 1.6 GPS than 1.1 GPM.
  • the isomalt has no further components apart from the two components 1,1-GPM and 1,6-GPS. In a particularly preferred embodiment, the isomalt has both components
  • 1.1-GPM and 1,6-GPS additionally one or more other components, for example mannitol, sorbitol, sucrose, 1,1-GPS (1-O-a-D-glucopyranosyl-D-sorbitol), glycosylglycitols, deoxy-disaccharide alcohols, GPI (glucopyranosyl -idit), isomaltose, isomaltulose, isomelezitose, hydrogenated or non-hydrogenated oligosaccharides, in particular hydrogenated or non-hydrogenated trisaccharides, and/or other substances.
  • mannitol sorbitol
  • sucrose 1,1-GPS (1-O-a-D-glucopyranosyl-D-sorbitol)
  • glycosylglycitols glycosylglycitols
  • deoxy-disaccharide alcohols deoxy-disaccharide alcohols
  • 1.1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition preferably means a 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt, ie in the case of a 1,1-GPM-enriched one Isomalt composition means a composition in which a higher content of 1,1-GPM than 1,6-GPS is present and in the case of a 1,6-GPS-enriched isomalt composition, a composition in which a higher 1, 6 GPS as 1.1 GPM content is included.
  • 1.1-GPM-enriched phase or a 1,1-GPM-enriched isomalt composition obtained according to the invention in particular a phase or a mixture understood in which at least 57% by weight of 1,1-GPM, preferably at least 60, in particular at least 70, in particular at least 80, in particular at least 90, in particular at least 95, in particular at least 98, in particular at least 99% by weight 1,1-GPM and at most 43% by weight 1,6-GPS, in particular at most 40, in particular no more than 30, in particular no more than 20, in particular no more than 10, in particular no more than 5, in particular no more than 2, in particular no more than 1% by weight 1,6-GPS (in each case based on the total weight of the dry substance of the amount of 1 ,6-GPS and 1.1-GPM).
  • 1,1-GPM preferably at least 60, in particular at least 70, in particular at least 80, in particular at least 90, in particular at least 95, in particular at least 98, in particular at least 99% by weight 1,1-GP
  • a 1,6-GPS-enriched phase obtained according to the invention or a 1,6-GPS-enriched isomalt composition obtained according to the invention is understood as meaning a phase or a mixture in which at least 57% by weight % 1,6-GPS, preferably at least 60, in particular at least 70, in particular at least 80, in particular at least 90, in particular at least 95, in particular at least 98, in particular at least 99% by weight 1,6-GPS and at most 43% by weight 1,1-GPM, in particular no more than 40, in particular no more than 30, in particular no more than 20, in particular no more than 10, in particular no more than 5, in particular no more than 2, in particular no more than 1% by weight 1,1-GPM (in each case based on the total weight of the dry matter of the amount of 1,1-GPM and 1,6-GPS present in the phase or composition).
  • a 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched isomalt composition can also be a 1,1-GPM and/or 1,6-GPS-enriched phase.
  • 1.1-GPM-enriched phase and a 1.1-GPM-enriched isomalt composition obtained according to the invention, in particular according to process step e), has a higher
  • the 1,1-GPM content in the 1,1-GPM-enriched phase or composition is preferably increased by at least 5, at least 10, at least 15, at least 20, at least 30, at least 40, at least 50, at least 60, at least 70, at least 80, at least 90, at least 100, at least 150 and in particular at least 200% by weight (in each case based on the 1,1-GPM content in the isomalt solution provided according to process step a) ) elevated.
  • the 1,6-GPS content in the 1,6-GPS-enriched phase or composition is preferably at least 5, at least 10, at least 15, at least 20, at least 30, at least 40, at least 50, at least 60, at least 70, at least 80, at least 90, at least 100, at least 150 and in particular at least 200% by weight (in each case based on the 1,6-GPS content in the isomalt solution provided according to process step a) ) elevated.
  • nucleation is understood to mean crystal nucleation, ie the first sub-process that initiates a first-order phase transition.
  • a new phase that is thermodynamically stable under the given conditions is formed by nuclei from an already existing, metastable phase, preferably an oversaturated phase.
  • supersaturated solution or “supersaturated phase” means a metastable state of a solution containing a greater amount of a solute than the solubility of that substance at a particular temperature.
  • Such a supersaturated solution preferably forms by slowly cooling a saturated solution, by evaporating part of the solvent, or by a combination of cooling the saturated solution and evaporating part of the solvent before the excess solute precipitates, in particular crystallizes.
  • flash evaporation is understood to mean flash evaporation, ie the formation of vapor when the pressure is reduced in a reactor filled with liquid.
  • Llash evaporation produces an increase in supersaturation of the isomalt-containing solution which, in combination with the shear forces acting on the solution, leads to nucleation.
  • a Llash evaporator when the pressure drops in a reactor filled with liquid, vapor is formed, in particular since the liquid enters the reactor superheated during Llash evaporation. The energy transfer induced in this way leads to a cooling of the solution, in particular the supersaturated solution, with a simultaneous increase in the dry matter content, as a result of which nucleation occurs. Flash evaporation occurs in a reactor filled with saturated or supersaturated liquid and associated vapor phase when the pressure is reduced.
  • the Llash evaporation can preferably be carried out continuously or batchwise.
  • a continuous Llash evaporation which is preferably carried out according to the invention, an isomalt-containing solution is fed continuously to the reactor while the crystal syrup suspension according to the invention obtained by Llash evaporation is removed at the same time.
  • isothermal crystallization means the crystallization of a solution or suspension, which is kept at a constant crystallization temperature until the crystallization is complete or until a certain amount of a component, in particular one with 1.1 - GPM-enriched crystalline phase or a 1,6-GPS-enriched crystalline phase from which solution or suspension has crystallized.
  • a 1,1 GPM-enriched or a 1,6-GPS-enriched phase is referred to as a 1,1-GPM-enriched or 1,6-GPS-enriched phase.
  • enriched isomalt composition understood similar physical and chemical properties, such as a liquid or crystalline phase. Accordingly, such a phase has at least one 1,1-GPM-enriched or 1,6-GPS-enriched isomalt composition, optionally together with one or more solvents.
  • a “multiple effect evaporator” is understood to be an evaporator in which a solution or suspension is crystallized in several stages at low temperatures.
  • a solution is brought to the boil in a series of stages, with each successive reactor being at a lower pressure than the previous one.
  • the boiling point of the solvent in the series of reactors connected to one another decreases successively.
  • cooling crystallization means the crystallization of a substance from a solution or suspension by lowering the temperature until crystallization is complete or until a certain amount of a component, in particular a crystalline one enriched with 1,1-GPM Phase or a 1,6-GPS-enriched crystalline phase from which solution or suspension has crystallized.
  • multi-stage evaporative crystallization means the enrichment of a crystalline phase by crystallization in a plurality of reactors, each with different pressure levels and/or temperatures.
  • a “phase” is understood to mean a coherent or non-coherent spatial portion of the suspension in which homogeneous, essentially identical material properties are present.
  • a liquid phase is therefore that part of the suspension that is characterized by its liquid state of aggregation.
  • a crystalline phase is the part of the suspension that is characterized by its crystalline and thus solid state of aggregation.
  • a “crystalline phase” or a “liquid phase” is understood to mean a phase which forms in the course of the procedure according to process steps b) and c).
  • a “reduced or lowered” absolute pressure is understood to be an absolute pressure that is reduced compared to the absolute ambient pressure, in particular the atmospheric pressure of 1 bar.
  • the term “and/or” is understood to mean that all members of a group which are connected by the term “and/or” are represented both cumulatively with one another in any combination and alternatively to one another.
  • the expression “A, B and/or C” is to be understood as meaning the following disclosure content: i) (A or B or C), or ii) (A and B), or iii) (A and C), or iv) (B and C), or v) (A and B and C).
  • “shear” is understood to mean mechanical agitation, ie preferably movement, in particular stirring.
  • agitator is understood to mean in particular a rotor-stator system.
  • rotor-stator system is understood to mean, in particular, a homogenizer.
  • rotor is understood to mean the rotating part of a homogenizer, in particular when there is a stator.
  • stator is understood to mean the immovable part of a homogenizer, in particular when a rotor is present.
  • the rotor is a propeller stirrer that is present in the stator, a central tube, and can rotate in the central tube.
  • Rectangular shape understood a rotor blade that has a constant blade depth.
  • a rotor blade with a trapezoidal shape is understood to mean a rotor blade that has a blade depth that decreases over the length.
  • Double trapezoidal shape means a rotor blade that has a blade depth that increases and then decreases over the length.
  • Rectangular trapezoidal shape means a rotor blade that has a blade depth that is constant over its length and then decreases.
  • crystal is understood to mean a solid with building blocks, in particular molecules, arranged regularly in a crystal structure.
  • reactor is understood to mean a container, in particular a container, in particular a maturing container, in which method step b) and/or method step c) is particularly preferably carried out.
  • evaporation means the transition of a liquid or a liquid mixture into the gaseous state of aggregation.
  • reverse osmosis is understood to mean the reverse principle of osmosis, with osmosis describing the process of equalizing the concentration of two liquids through a semi-permeable membrane.
  • the reverse osmosis takes place particularly preferably at a pressure which is higher than atmospheric pressure.
  • the dissolved substance, in particular isomalt remains in the starting solution or suspension and the solvent, in particular water, is discharged through the solvent-permeable, in particular water-permeable, membrane.
  • seeding means the addition of seed crystals to the solution or suspension to be seeded.
  • blade tip speed is also understood to mean rotor blade tip speed, which is measured at the tip, ie the outer end of the rotor blade.
  • the length to width ratio of crystals is determined according to the methodology described in Example 2.
  • Figure 1 Solubility diagram according to Schiweck (H. Schiweck, alimenta 19, Palatinit® - production, technological properties and analysis of palatinit-containing foods, 5-16, 1980) for 1,1-GPM (GPM, 3), 1,6-GPS ( GPS, 2) and isomalt (isomalt, 1) in water, in which the solubility limits of the above components are shown as a function of temperature,
  • Figure 2A to 2D micrographs of crystallization products from example 2.1 (magnification x4)
  • Figure 3A to 3D Microscopic images of crystallization products from Example 2.1 (magnification xlO),
  • Figure 4A to 4D microscopic images of crystallization products from example 2.2 (magnification x10 and x20),
  • FIGS. 5A to 5F Microscopic images of crystallization products from Example 2.3 (magnification x4 and x10),
  • FIG. 6A to 6F Microscopic images of crystallization products from example 2.4 (magnification x4 and x10), Example 1:
  • isomalt hydromaltulose
  • 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched isomalt compositions by means of flash evaporation in process step b) and subsequent isothermal crystallization in process step c).
  • the two main components of isomalt ie 1,1-GPM and 1,6-GPS, have different solubility products in aqueous solutions ( Figure 1).
  • each component develops its own solubility equilibrium.
  • the equilibria that develop are temperature-dependent at the same concentration of the suspension of isomalt in water. At the same temperature, the proportion of 1,6-GPS in the solution increases with the proportion of dry matter (TS) in the suspension.
  • TS dry matter
  • the solubility diagram of 1,1-GPM, 1,6-GPS and isomalt shows a steady increase in the solubility of the individual components with increasing temperature.
  • the present invention takes advantage of this observation.
  • An isomalt-containing solution obtained by customary process steps is thermally thickened to a dry matter content of 70 to 85% by weight in a process step a1).
  • the isomalt-containing solution obtained in this way and provided in process step a) (isomalt content 70 to 85% by weight based on the total weight of the solution) with a 1,1-GPM content of 35 to 44% by weight, viz 40.7% by weight, and a content of 1,6-GPS from 56 to 65% by weight, namely 58.4% by weight, 0.01 to 2% by weight GPI, 0.01 to 2% by weight glycosylglycitols, 0.01 to 0.4% by weight sorbitol, 0.001 to 2% by weight deoxy-disaccharide alcohols, 0.1 to 10% by weight 1,1-GPS and/or 0.01 up to 0.3 wt subjected to flash evaporation.
  • the flash evaporation is operated at an absolute pressure of 50 to 200 mbar, in particular 90 to 100 mbar, and a temperature of 50 to 55.degree.
  • the reduced absolute pressure increases the vapor pressure and the induced energy dissipation means that 1,1-GPM, which is less soluble in water than 1,6-GPS (see solubility according to Schiweck, Figure 1), corresponding to its thermodynamic solubility product in a crystalline first phase passes (initial about 5% of the 1,1-GPM in the starting solution). Due to the agitator geometry used in the reactor and the shear forces continuously generated in this way, more are constantly being generated
  • the first isomalt-containing suspension obtained from process step b), comprising 1,1-GPM-enriched crystal nuclei obtained from process step b), is continuously subjected to a crystallization process according to process step c), carried out in a temperature-controlled crystallizer.
  • a crystallization process according to process step c) carried out in a temperature-controlled crystallizer.
  • the crystal nuclei enriched with 1,1-GPM continue to grow into crystals until the residual supersaturation has largely dissipated. Maintaining isothermal conditions is ensured by the continuous dissipation of the released crystallization energy.
  • the yield of crystals enriched with 1,1-GPM is additionally increased by slowly gradually lowering the temperature of the aging tank (crystallizer) (maximum 0.5 K/h, in particular maximum 0.1 K/h) to 55 °C without thereby negatively affecting the purity of these crystals.
  • the second suspension obtained in this way can be worked up using suitable separation techniques according to process step d) (e.g.
  • the second crystalline phase thus obtained containing 69.9% by weight of 1,1-GPM and 29.8% by weight of 1, 6-GPS (based on the total weight of the dry matter of the second crystalline phase) and the separated second liquid phase 20.2% by weight 1,1-GPM and 78.6% by weight 1,6-GPS (based on the total weight of dry substance of the second liquid phase).
  • Example 2.1 the process according to the invention is compared with known crystallization processes (Examples 2.2 to 2.4).
  • the experiments were carried out in a 2 liter cooling crystallizer. This is equipped with an agitator and a double jacket for heating by means of a thermostat. Crystal magmas were separated in a heated pressure filter or in a pilot plant centrifuge. A microscope was used to image the crystals in the crystal suspensions. Olympus Stream Motion software was used for image analysis.
  • a diagonal line drawn through the microscopic crystal photo (crystal image) is preferably used as a random number generator and all crystals on this diagonal line that allow a clear delimitation and determination of the crystal length and width are used to determine the length-to-width ratio, with the line at least twenty crystals must be visible. Otherwise, another micrograph was taken and used.
  • Table 1 below shows the 1,1-GPM and 1,6-GPS contents of the isomalt solutions used in this example in relation to TS (dry matter) and total mass of the isomalt solution).
  • a second suspension (magma) obtained according to the teaching of Example 1 is partially removed from the crystallizer before centrifuging according to process step d), diluted in glycerol and crystal images are recorded. Furthermore, a separation according to process step d) of the solid phase from the liquid phase is carried out in a centrifuge at a speed of 1800 revolutions per minute for 30 minutes:
  • Figures 2A to 2D show crystal images of the obtained magma dispersed in glycerol, magnification x4, and Figures 3A to 3D show crystal images of the obtained magma dispersed in glycerol, magnification x10.
  • the length-to-width ratio of the crystals obtained in the magma and in the second crystalline phase obtained in process step d) was 8.0 (mean value) and 7.8 (median).
  • the crystals obtained in the solid phase are particularly pure and show a high degree of uniformity in shape and size.
  • the crystal suspension after the end of the crystallization shows no formation of fine grains in the crystal image.
  • the length-to-width ratio of the crystals contained in the second crystalline phase obtained in process step d) is comparatively small.
  • the second crystalline phase obtained was separated by centrifugation without any problems and in a very satisfactory manner, which is reflected in particular in the accumulation of 1,1-GPM in the crystalline phase after centrifugation.
  • Filtrate i.e. the 1.6-GPS-enriched second liquid phase, drains very well out of the filter cake.
  • an enrichment of 1,1-GPM and a depletion of 1,6-GPS is found according to the invention, while likewise in the obtained second liquid 1,6-GPS-enriched phase an enrichment of 1,6-GPS and a depletion of 1,1-GPM in each case compared to the starting composition is observed.
  • Example 2.2 (not according to the invention):
  • WO 1997/008958 A1 discloses processes for the production of 1,6-GPS-enriched and 1,1-GPM-enriched mixtures.
  • Example 2 of this document discloses the preparation of 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched 1,1-GPM/1,6-GPS mixtures, Isomalt R being added to 5 kg of water (deionized) and the resulting suspension at 35° C is stirred for 1 - 20 hours depending on grain size. This suspension is then separated at 35° C. into a liquid phase and a solid phase in a heated pressure filter.
  • Example 2 of WO 1997/008958 A1 the starting material used for the desired enrichments and subsequent separation of the enriched solid and liquid phase is not an isomalt-containing solution, but a suspension of isomalt in water. Therefore, within the scope of this method, no crystallization of isomalt components from a solution takes place during the approximately 20-hour incubation at 35 °C, but only partial dissolution and dissolution of undissolved isomalt components from the solid phase of the suspension into the liquid phase and vice versa.
  • Figures 4A and 4B show images of the obtained magma dispersed in glycerol, magnification x10
  • Figures 4C and 4D show images of the obtained magma dispersed in glycerol, magnification x20.
  • the principle of enrichment implemented in this comparative example is based on releasing the more soluble 1,6-GPS component from a solid containing 1,1-GPM and 1,6-GPS and thus does not correspond to an enrichment according to the invention by crystallization from a 1.1 GPM and 1.6 GPS containing solution.
  • Table 3 below shows the 1,1-GPM and 1,6-GPS contents of the phases obtained after separation.
  • EP 0859 006 B2 discloses processes for the production of 1,6-GPS-enriched and 1,1-GPM-enriched mixtures.
  • Example 1 of this document discloses the preparation of 1,1-GPM and 1,6-GPS-enriched 1,1-GPM/1,6-GPS mixtures using a seeding step and two different cooling rates during crystallization.
  • the separation in the centrifuge could not be carried out satisfactorily.
  • the amount of effluent was small.
  • the filter cake had a high level of residual moisture that was clearly visible.
  • Figures 5A, 5B and 5C show crystal images, magma dispersed in glycerol, magnification x4, and Figures 5D, 5E and 5F crystal images, magma dispersed in glycerol, magnification x10.
  • the length-to-width ratio of the crystals in the magma 11.2 (mean) and 11.1 (median).
  • Table 4 below shows the 1,1-GPM and 1,6-GPS contents of the phases obtained after separation.
  • Table 4 Analysis of the enriched phases (filter cake is the solid crystalline phase, filtrate is the liquid phase), each based on the total mass
  • the crystal images clearly show that significant fine grain formation occurs in the crystal suspension after crystallization is complete.
  • the length-to-width ratio of the crystals is relatively large.
  • the separation of the crystalline phase by means of centrifugation is not possible satisfactorily.
  • the accumulation of 1,1-GPM in the crystalline phase obtained after centrifugation is minimal and the contents of 1,1-GPM and 1,6-GPS in the filter cake roughly correspond to the composition of the starting solution.
  • the 1.6-GPS-enriched filtrate drains very poorly out of the filter cake.
  • US Pat. No. 6,414,138 B1 also discloses methods for producing 1,6-GPS-enriched and 1,1-GPM-enriched mixtures.
  • Example 1 of this document discloses the preparation of 1,1-GPM and 1,6-GPS enriched 1,1-GPM/1,6-GPS mixtures as described in Example 2.3 but using two different cooling rates during crystallization without seeding.
  • Figures 6A, 6B and 6C show crystal images, magma dispersed in glycerol, magnification x4, and Figures 6D, 6E and 6F crystal images, magma dispersed in glycerol, magnification x10.
  • the length-to-width ratio of the crystals in the magma was 11.3 (mean) and 10.5 (median).

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1-O-α-D-Glucopyranosyl-D-mannit- (im Folgenden 1,1-GPM genannt) und/oder von 6-O-α-D-Glucopyranosyl-D-sorbit- (im Folgenden 1,6-GPS genannt) angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen aus Isomalt-haltigen Lösungen, also Lösungen, die hydrierte Isomaltulose enthalten, durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen aus Isomalt-haltigen Lösungen, sowie die Verwendung dieser 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren zur Herstellung von 1,1-GPM- und/oder von 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1-O-a-D-Glucopyranosyl- D-mannit- (im Folgenden 1,1-GPM genannt) und/oder von 6-O-a-D-Glucopyranosyl-D-sorbit- (im Folgenden 1,6-GPS genannt) angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen aus Isomalt- haltigen Lösungen, also Lösungen, die hydrierte Isomaltulose enthalten, durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt- Zusammensetzungen aus Isomalt-haltigen Lösungen, sowie die Verwendung dieser 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen.
Isomalt (hydrierte Isomaltulose oder hydrierte Palatinose) ist ein Zuckeraustauschstoff, der als Hauptbestandteile 1,1-GPM und 1,6-GPS aufweist, und der aufgrund seiner Akariogenität, seines geringen Brennwerts und seiner Diabetikereignung vorteilhaft ist. 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung sind für eine Vielzahl von Anwendungen besser geeignet als Produkte, die ein nahezu äquimolares Verhältnis von 1,1-GPM zu 1,6-GPS aufweisen.
DE 25 20 173 Al betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,6-GPS und 1,1-GPM aus Isomaltulose und dessen Verwendung als Zuckeraustauschstoff.
EP 0625578 Al offenbart die Herstellung von Isomalt und dessen Verwendung als Süßungsmittel in Genuss- und Lebensmittelprodukten.
EP 0 859 006 B2 und WO 1997/008958 Al betreffen Verfahren zur Herstellung von 1,6-GPS- angereicherten und 1,1-GPM-angereicherten Gemischen, 1,6-GPS und 1,1-GPM in reiner Form und die Verwendung davon.
Derartige Isomalt-Zusammensetzungen werden in vielen Produkten, beispielsweise im Genussund Lebensmittelbereich eingesetzt. Das potentiell sehr breite Anwendungsspektrum derartiger Zusammensetzungen erfordert je nach Endprodukt Zusammensetzungen, die unterschiedliche Anteile an 1,1 -GPM und 1,6-GPS aufweisen, insbesondere auch solche, die 1,1 -GPM- oder 1,6- GPS- angereichert sind.
Ein Kristallisationsverfahren zur Herstellung von derartigen 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung, sowie von 1,6- GPS und 1,1-GPM in reiner Form, das eine einfache, sichere und effiziente, insbesondere kosten- und/oder energieeffiziente, Herstellung gestattet, ist derzeit allerdings nicht bekannt. Es besteht dementsprechend ein Bedarf an Verfahren, die es ermöglichen, aus einer Isomalt-haltigen Lösung Isomalt-Zusammensetzungen zu gewinnen, die gegenüber den Gehalten an 1,1-GPM und/oder 1,6-GPS in der als Ausgangslösung vorliegenden Isomalt-haltigen Lösungen angereichert sind.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Kristallisationsverfahren zur Herstellung von 1,1-GPM- und/oder von 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung bereitzustellen, das einfach und sicher durchzuführen ist und in hoher Ausbeute und reproduzierbar zu 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung führt.
Die vorliegende Erfindung löst das technische Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von 1,1-GPM- und/oder von 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine Isomalt-haltige Lösung bereitgestellt wird, wobei die Isomalt-haltige Lösung 65 bis 90 Gew.-%, insbesondere 70 bis 85 Gew.-%, Isomalt aufweist (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Isomalt-haltigen Lösung); b) die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung in einem Reaktor einer Flash- Verdampfung zur Kristallkeimbildung unter Erhalt einer eine erste kristalline Phase und eine erste flüssige Phase umfassenden ersten Isomalt-haltigen Suspension unterzogen wird; c) die in Verfahrens schritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension einem Kristallisationsprozess unterzogen wird, wodurch eine eine zweite kristalline Phase und eine zweite flüssige Phase umfassende zweite Isomalt-haltige Suspension erhalten wird, wobei die zweite kristalline Phase mit 1,1-GPM angereichert ist und die zweite flüssige Phase mit 1,6-GPS angereichert ist; d) die mit 1,1 -GPM- angereicherte zweite kristalline Phase der zweiten Isomalt-haltigen Suspension aus Verfahrens schritt c) von der mit 1,6-GPS-angereicherten zweiten flüssigen Phase abgetrennt wird; und e) 1,1-GPM-und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen erhalten werden.
Die Erfindung geht daher von einer Isomalt-haltigen Lösung als Ausgangslösung aus, die in Verfahrens schritt a) bereitgestellt wird und einem Verfahren unterzogen wird, das insbesondere unter Einsatz der Verfahrensschritte b), c), d) und e), zur Bereitstellung von zwei unterschiedlichen Phasen, nämlich einer zweiten kristallinen und einer zweiten flüssigen Phase führt, wobei die zweite kristalline Phase einen höheren 1,1-GPM-Gehalt als die in Verfahrensschritt a) eingesetzte Isomalt-haltige Lösung und die zweite flüssige Phase einen höheren 1,6-GPS-Gehalt als die in Verfahrens schritt a) eingesetzte Isomalt-haltige Lösung aufweist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher eine Trennung der Isomalt-haltigen Lösung in zwei Phasen unter phasenspezifischer Anreicherung der in der als Ausgangslösung verwendeten Isomalt-haltigen Lösung vorhandenen Komponenten 1,1 -GPM in der zweiten kristallinen Phase und 1,6-GPS in der zweiten flüssigen Phase und stellt erfindungsgemäß 1,1-GPM- und 1,6-GPS-angereicherte Phasen und Zusammensetzungen bereit, die hinsichtlich des 1,1-GPM- und 1,6-GPS-Gehalts gegenüber dem jeweiligen 1,1-GPM- und 1,6-GPS-Gehalt in der Ausgangslösung spezifisch angereichert sind und sich für bestimmte Anwendungen besonders eignen.
Es kommt also erfindungsgemäß durch Durchlaufen der Verfahrens schritte b) und c) zum Erhalt zweier Phasen, nämlich einer zweiten kristallinen Phase und einer zweiten flüssigen Phase, wobei in der zweiten kristallinen, mit 1,1-GPM angereicherten Phase der 1,1-GPM-Gehalt gegenüber dem 1,1-GPM-Gehalt in der in Verfahrens schritt a) eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung erhöht und der 1,6-GPS-Gehalt erniedrigt ist und in der zweiten flüssigen, mit 1,6-GPS angereicherten Phase der 1,1-GPM-Gehalt gegenüber dem 1,1-GPM-Gehalt der in Verfahrensschritt a) eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung erniedrigt und der 1,6-GPS-Gehalt erhöht ist. Durch Durchführen der Verfahrens schritte d) und e) werden 1,1-GPM- und 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-haltige Zusammensetzungen erhalten, also eine Zusammensetzung, die sich gegenüber der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung durch einen höheren Gehalt an 1,1-GPM charakterisiert und auch eine weitere Zusammensetzung, die sich gegenüber der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung durch einen höheren Gehalt an 1,6- GPS charakterisiert. Die Erfindung sieht demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von 1,1-GPM- und/oder von 1,6- GPS- angereichten Isomalt-Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung vor, wobei eine Isomalt-haltige Lösung, also eine Lösung enthaltend ein Isomalt-haltiges Gemisch, in einem Verfahrens schritt a) bereitgestellt wird und in einem Verfahrensschritt b) durch Llash- Verdampfung in einem Reaktor, insbesondere Nukleator, eine induzierte Kristallkeimbildung bewirkt wird, im Rahmen derer eine Kristallkeimbildung und an diesen Kristallkeimen beginnende Kristallisation unter Erhalt einer ersten Isomalt-haltigen Suspension stattfindet und in einem Verfahrens schritt c) durch anschließende Kristallisation in einem Reaktor, insbesondere dem gleichen oder einem anderen Reaktor, insbesondere Kristallisator, eine eine zweite kristalline Phase und eine zweite flüssige Phase umfassende zweite Isomalt-haltige Suspension erhalten wird, wobei die zweite kristalline Phase mit 1,1-GPM angereichert ist und die zweite flüssige Phase mit 1,6-GPS angereichert ist, und in einem Verfahrens schritt d) anschließend die 1,1-GPM- angereicherte Phase von der 1,6-GPS-angereicherten Phase abgetrennt wird, um in einem Verfahrens schritt e) anschließend eine 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt- Zusammensetzungen zu erhalten.
In vorteilhafter und besonders bevorzugter Weise resultiert das erfindungsgemäße Verfahren in einer einfachen und effizienten, insbesondere kosteneffizienten, Prozessführung. Insbesondere kann durch die bevorzugt vorgesehene kontinuierliche Verfahrensweise im Vergleich zu gängigen Kristallkeimungsreaktoren, insbesondere Slurry-Reaktoren, auf die intervallbasierte, fortlaufende Zugabe von hochreinen, in der Herstellung zeit- und kostenintensiven Kristallkeimen verzichtet werden.
In vorteilhafter und besonders bevorzugter Weise resultiert das erfindungsgemäße Verfahren in einer besonders homogenen Kristallkeimbildung, da auf lokale, die Kristallisation initiierende Schritte, insbesondere Animpfungen, verzichtet wird, da in-operando, das heißt während des erfindungsgemäßen Verfahrens, also im laufenden Betrieb des Reaktors, Kristallkeime fortlaufend selbstständig entstehen. In vorteilhafter Weise resultiert das erfindungsgemäße Verfahren so in der Vermeidung gängiger technischer Problemstellungen, da die selbstständige Kristallkeimbildung in der gesamten eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung erfolgt, wohingegen in gängigen Kristallkeimungsreaktoren, insbesondere Slurry-Reaktoren, die Homogenisierung der eingesetzten Suspension umfassend Impfkristalle, auskristallisierte Leststoffe und Lösungsmittel oftmals problematisch ist, da die Zugabe von Kristallkeimen eine schnelle Durchmischung erfordert, um lokale Konzentrationsgradienten zu vermeiden und so homogenes Kristallwachstum zu garantieren, wobei es oftmals zur Zerstörung bereits gebildeter Kristalle kommt. Die Erfindung geht davon aus, dass sich die Löslichkeit von 1,1-GPM und 1,6-GPS in einer Lösung, insbesondere in einer wässrigen Lösung, unterscheidet, beide Komponenten also unterschiedliche Löslichkeitsgleichgewichte aufweisen, und sich demzufolge die beiden Komponenten während der Llash- Verdampfung und anschließender Kristallisation in unterschiedlichem Maß in den kristallinen und flüssigen Phasen entsprechend an- bzw. abreichem. Die Löslichkeitsgleichgewichte sind temperaturabhängig, wobei bevorzugt durch Steuerung der Scherung und/oder der Prozessparameter, insbesondere Druck und/oder Temperatur und/oder der Konzentration der Komponenten 1,1-GPM und/oder 1,1 -GPS in flüssiger Phase, der Anreicherungsgrad der beiden Komponenten gezielt eingestellt werden kann.
Die Llash- Verdampfung wird bevorzugt bei gegenüber Atmosphärendruck reduziertem Druck durchgeführt, wobei die Absenkung des absoluten Drucks zu Überhitzung der Llüssigkeit führt. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, verbreitet sich bei Einstellen des reduzierten absoluten Drucks der Druckabfall mit einer definierten Wellenausbreitung im zur Kristallkeimbildung verwendeten Reaktor, insbesondere Nukleator, wobei diese Wellenausbreitung schneller erfolgt als die durch Wärme- und Stoffübergänge an den Phasengrenzen verlangsamte Temperaturanpassung des flüssigen Mediums. So kommt es zu einem thermodynamischen Ungleichgewicht und die durch Druckabsenkung induzierte Überhitzung wird durch Energieübertrag, insbesondere an Siedekeime und/oder an vorhandene Dampfblasen, abgebaut.
Die Reduktion des absoluten Drucks führt also zur Verdampfung eines definierten Teils des verwendeten Lösungsmittels, insbesondere Wasser, wodurch der eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung Energie entzogen wird, das heißt, sich das System definiert abkühlt. Die Temperaturabhängigkeit der Löslichkeitsgleichgewichte von 1,1-GPM und 1,6-GPS ermöglicht unter den gegebenen Prozessparametem und -bedingungen eine definierte Kristallkeimbildung und eine an den gebildeten Kristallkeimen definiert ansetzende Kristallisation, wobei die resultierenden Kristallkeime und Kristalle mit 1,1-GPM angereichert sind und 1,6-GPS in der verbleibenden Llüssigkeit angereichert ist. Es werden sich also durch gezielte Druckreduktion und Temperatur Steuerung die unterschiedlichen Löslichkeitsprodukte von 1,1-GPM und/oder 1,6-GPS zu Nutze gemacht, um eine Anreicherung der entsprechenden Stoffe in kristalliner und in flüssiger Lorm zu erreichen. Die in Verfahrensschritt b) durchgeführte Llash- Verdampfung führt demgemäß zur Ausbildung einer ersten Isomalt-haltigen Suspension, umfassend eine erste kristalline und eine erste flüssige Phase, wobei in der ersten kristallinen Phase 1,1-GPM und in der ersten flüssigen Phase 1,6-GPS angereichert ist.
Die Flash- Verdampfung wird bevorzugt solange durchgeführt, bis eine ausreichende Anreicherung von 1,1-GPM und/oder 1,6-GPS in der erhaltenen ersten kristallinen und ersten flüssigen Phase vorliegt, insbesondere in der ersten kristallinen Phase Kristallkeime und daran aufgewachsene und aus diesen gebildete Kristalle, umfassend, insbesondere bestehend aus, 1,1- GPM vorliegen, um einen effizienten Kristallisationsprozess sowie homogenes Kristallwachstum zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung löst das ihr zugrundeliegende technische Probleme auch durch die Bereitstellung von im Rahmen der Verfahrensdurchführung erhaltenen Zwischenprodukten sowie der erhaltenen 1,1-GPM- und 1,6-GPS-angereicherten Zusammensetzungen. Die vorliegende Erfindung stellt daher auch erste und zweite kristalline und flüssige Phasen sowie 1,1-GPM- und 1,6-GPS angereicherte Zusammensetzungen bereit.
Die erfindungsgemäß in der zweiten kristallinen Phase und der 1,1-GPM-angereicherten Isomalt- Zusammensetzung enthaltenden Kristalle zeichnen sich durch eine vorteilhafte Morphologie aus, insbesondere ein vorteilhaftes Längen-zu-Breiten- Verhältnis der Kristalle aus, insbesondere im Vergleich zu herkömmlich kristallisierten Produkten ein kleines Längen-zu-Breiten-Verhältnis.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung ebenso wie die in Verfahrens schritt c) erhaltene zweite kristalline Phase ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis der jeweils in ihnen enthaltenen Kristalle von 7,0 bis 10,5, insbesondere von 7,5 bis 10,0, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 8,0 (jeweils Mittelwert) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung ebenso wie die in Verfahrens schritt c) erhaltene zweite kristalline Phase ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis der jeweils in ihnen enthaltenen Kristalle von 6,5 bis 10,0, insbesondere von 7,0 bis 9,5, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 7,8 (jeweils Median) auf.
Die erfindungsgemäß erhaltenen 1,1-GPM-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen sind aufgrund des speziellen Längen-zu-Breiten-Verhältnis der in ihnen enthaltenen Kristalle vorteilhafterweise gut abtrennbar von flüssigen Bestandteilen. Das erfindungsgemäße Längen-zu- B reiten- Verhältnis reduziert die Kristallbruchbildung und führt zu einer homogeneren Partikelgrößenverteilung. Dies ist vorteilhaft, da es bekannt ist, daß Kristallbruch zu breiteren inhomogenen Partikelgrößenverteilungen mit gegebenenfalls sogar bimodaler Partikelgrößenverteilung sowie zum Verstopfen des Lückenvolumens im Kristallkuchen führen kann, was die Abtrennbarkeit der Kristalle einschließlich der Drainage des Kristallkuchens verschlechtert und so die Produktausbeute reduziert. Das erfindungsgemäß ermöglichte Reduzieren von Kristallbruch hat auch den Vorteil, daß die erhaltenen Produkte nach Trocknen keine oder nur reduzierte Staubbildung aufzeigen. Das erfindungsgemäße vergleichsweise kleine und damit kugeligere Längen-zu-Breiten-Verhältnis bewirkt darüber hinaus ein verbessertes, insbesondere schnelleres, Sedimentationsverhalten in für die Abtrennung der Kristalle vorgesehenen Zentrifugen sowie eine bessere Absiebung mit verbesserter Trennschärfe für die bevorzugt erhaltenen getrockneten Produkte. Das erfindungsgemäße Längen-zu-Breiten- Verhältnis reduziert auch die Steckkombildung, also die Ausbildung von durch ein großes Längen- zu-Breiten-Verhältnis ausgezeichneten Kristallkörpem, welche aufgrund ihrer schlanken Struktur Abtrennsiebe verstopfen und damit ebenfalls die Produktionseffizienz herabsetzen.
In vorteilhafter Weise resultiert das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere Verfahrens schritt b), in einer besonders einfachen und effektiven Kristallkeimbildung und/oder Anreicherung von 1,1-GPM in einer ersten kristallinen Phase und von 1,6-GPS in einer ersten flüssigen Phase.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass die Flash- Verdampfung in Verfahrens schritt b) in einem Reaktor, insbesondere Nukleator, stattfindet. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass der Kristallisationsprozess in Verfahrens schritt c) in einem Reaktor, insbesondere Kristallisator, stattfindet.
In besonders bevorzugter Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Flash- Verdampfung in Verfahrensschritt b) in einem Reaktor, insbesondere Nukleator, stattfindet und der Kristallisationsprozess in Verfahrens schritt c) in einem Reaktor stattfindet, insbesondere dass der Kristallisationsprozess in Verfahrensschritt c) im gleichen Reaktor wie die Flash- Verdampfung in Verfahrens schritt b) stattfindet, insbesondere im gleichen Nukleator.
In besonders bevorzugter Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung vor, dass der in Verfahrens schritt b) eingesetzte Reaktor insbesondere ein Nukleator ist, in dem optional Verfahrens schritt c) durchgeführt werden kann, wodurch der Nukleator gleichzeitig ein Kristallisator ist.
In besonders bevorzugter Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Flash- Verdampfung in Verfahrensschritt b) in einem Reaktor, insbesondere Nukleator, stattfindet und der Kristallisationsprozess in Verfahrens schritt c) in einem Reaktor stattfindet, insbesondere dass der Kristallisationsprozess in Verfahrens schritt c) in einem anderen Reaktor wie die Flash- Verdampfung in Verfahrens schritt b) stattfindet, insbesondere in einem Kristallisator.
Die vorliegende Erfindung sieht demgemäß in besonders bevorzugter Ausführungsform vor, dass Verfahrens schritt b) und Verfahrensschritt c) im gleichen Reaktor, insbesondere Nukleator, stattfinden.
Die vorliegende Erfindung sieht ebenfalls in besonders bevorzugter Ausführungsform vor, dass Verfahrens schritt b) und Verfahrens schritt c) in jeweils einem anderen Reaktor stattfinden, nämlich Verfahrensschritt b) insbesondere in einem Nukleator und Verfahrens schritt c) insbesondere in einem Kristallisator.
Die vorliegende Erfindung sieht in bevorzugter Ausführungsform vor, dass die Flash- Verdampfung in Verfahrens schritt b) in einem Reaktor, insbesondere Nukleator, stattfindet, wobei der Reaktor, insbesondere der Nukleator, mindestens ein Rührwerk aufweist.
In bevorzugter Ausführungsform wird während Verfahrens schritt b) eine mechanische Agitation durchgeführt, das heißt es wird vorzugsweise eine Bewegung, insbesondere ein Rühren, der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung während der Flash- Verdampfung durchgeführt.
In besonders bevorzugter Ausführungsform wird die mechanische Agitation in Verfahrens schritt b) mittels eines in dem Reaktor, insbesondere Nukleator, vorhandenen mindestens einen Rührwerks durchgeführt.
In vorteilhafter und bevorzugter Weise gewährleistet das in dem Nukleator vorzugsweise vorhandene Rührwerk eine mechanische Agitation, insbesondere eine besonders homogene Durchmischung über den gesamten Reaktorinhalt der in Verfahrens schritt b) zur Flash- Verdampfung erfindungsgemäß eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung. Diese, durch das Rührwerk hervorgerufene bevorzugte homogene Durchmischung wird durch Scherung der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten und in Verfahrens schritt b) eingesetzten Isomalt-haltigen Lösung erzielt. Die Steuerung der Scherung in Verfahrensschritt b) trägt in Verbindung mit einer Steuerung der Prozessparameter, insbesondere Druck und/oder Temperatur und/oder der Konzentration der Komponenten 1,1 -GPM und/oder 1,6-GPS, insbesondere Temperaturerniedrigung und Erhöhung des Trockensubstanzgehalts dazu bei, eine vorteilhafte schnelle und homogene Kristallkeimbildung zu induzieren, insbesondere an den bevorzugt vorhandenen Rotorblattspitzen des Rührwerks, um die so erzeugten Kristallkeime schnell und homogen über den gesamten Reaktorinhalt zu verteilen, was ein gleichmäßiges Aufwachsen der Kristallkeime und einen gesteuerten Übersättigungsabbau in der gesamten Isomalt-haltigen Lösung gewährleistet.
Überraschenderweise führt die bevorzugt vorgesehene Steuerung der Scherung und/oder der Prozessparameter, insbesondere Druck und/oder Temperatur, zu einer erfindungsgemäß vorteilhaften homogenen Kristallkeimbildung, wobei die durch das bevorzugt vorgesehene Rührwerk hervorgerufene Scherung vorteilhafterweise eine unkontrollierte, erst bei hoher und lokaler Übersättigung auftretende, Kristallkeimbildung vermeidet, die sich aufgrund von fehlender Durchmischung nachteilig langsam und inhomogen vom Entstehungsort über den Rest der Isomalt-haltigen Lösung ausbreitet.
Die durch das bevorzugt eingesetzte Rührwerk des im Verfahrensschritt b) eingesetzten Nukleators hervorgerufene Scherung kann durch Auswahl verschiedener Rührparameter des Rührwerks eingestellt werden, insbesondere ausgewählt aus den Rührparametern Drehgeschwindigkeit, insbesondere der Flügelspitzengeschwindigkeit, Rührwerksgeometrie, insbesondere das dadurch erzeugte Ausmaß der Kavitation an den Rotorblattspitzen sowie Anzahl und/oder Form und/oder Winkel der einzelnen Rührblätter, insbesondere Rotorblätter. Auf diese Weise kann die Kristallkeimbildung, insbesondere die Anzahl der Kristallkeime, gesteuert werden, wobei das Rührwerk insbesondere ein Rotor- Stator- System ist.
Überraschenderweise kann durch die Steuerung der Scherung und/oder Prozessparameter in Verfahrens schritt b) in Verfahrensschritt c) gezielt die Größe und Partikelgrößenverteilung der sich bildenden Kristalle, insbesondere 1,1-GPM-Kristalle, beeinflusst werden. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, in Verfahrens schritt c) die in Verfahrensschritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension umfassend eine erste kristalline Phase und eine erste flüssige Phase einem Kristallisationsprozess zu unterziehen, wodurch eine eine zweite kristalline Phase und eine eine zweite flüssige Phase umfassende zweite Isomalt-haltige Suspension erhalten wird, insbesondere eine eine homogene zweite kristalline Phase und eine zweite flüssige Phase umfassende zweite Isomalt-haltige Suspension, und wobei durch Steuerung der Scherung und/oder der Prozessparameter gezielt die Anzahl und Größenverteilung der in der zweiten kristallinen Phase der zweiten Isomalt-haltigen Suspension enthaltenen 1,1-GPM-Kristalle gesteuert wird.
In bevorzugter Ausführungsform ist das mindestens eine Rührwerk ein Rotor-Stator-System.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass das Rotor-Stator-System einen Rotor und einen Stator umfasst, insbesondere aus einem Rotor und einem Stator besteht.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor des Rotor-Stator- Systems bevorzugt ein Propellerrührer ist, insbesondere ein Propellerrührer mit mindestens zwei Rotorblättern.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Stator des Rotor-Stator- Systems bevorzugt ein Zentralrohr ist.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor, insbesondere Propellerrührer in dem Stator, insbesondere Zentralrohr, vorliegt, insbesondere so vorliegt, dass eine freie Drehbarkeit des Rotors gewährleistet ist.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor in dem Stator vorliegt, insbesondere so vorliegt, dass durch die in Verfahrensschritt b) bevorzugt vorgesehene mechanische Agitation permanent die erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung auf der Seite der Rotorblätter zugeführt und auf der gegenüberliegenden Seite der Rotorblätter abgeführt werden kann, um eine vollständige Durchmischung des Reaktorinhalts zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass die Rotorblätter des Propellerrührers eine spezifische Form aufweisen, insbesondere eine Rechteckform, eine Trapezform, eine Doppeltrapezform oder eine Rechtecktrapezform.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor des Rotor-Stator- Sy stems ein Propellerrührer ist, aufweisend mindestens 2 Rotorblätter, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5, bevorzugt 3 Rotorblätter. Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass die Rotorblätter des Propellerrührers, jeweils ausgehend von einer zentralen Befestigungsstelle, in einem Winkel von 36 bis 180 °, insbesondere 45 bis 120 °, insbesondere 72 bis 90 °, bevorzugt 72 0 (berechnet von der Mitte einer Rotorblattspitze zur nächsten) zum benachbarten Rotorblatt vorliegen.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor des Rotor-Stator- Systems ein Propellerrührer ist, aufweisend mindestens 2 Rotorblätter, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5, bevorzugt 3 Rotorblätter die, jeweils ausgehend von einer zentralen Befestigungsstelle, in einem Winkel von 36 bis 180 °, insbesondere 45 bis 120 °, insbesondere 72 bis 90 °, bevorzugt 72 0 (berechnet von der Mitte einer Rotorblattspitze zur nächsten) zum benachbarten Rotorblatt vorliegen.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass die Rotorblätter des Propellerrührers um ihre Längsachse um 0 °, insbesondere 1 °, insbesondere 5 °, insbesondere 10 °, insbesondere 20 °, insbesondere 30 °, insbesondere 40 °, insbesondere 45 0 (ausgehend von in einer Ebene liegenden Rotorblättern) geneigt sind.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor des Rotor-Stator- Sy stems ein Propellerrührer ist aufweisend mindestens 2 Rotorblätter, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5, bevorzugt 3 Rotorblätter, die jeweils in einem Winkel von 36 bis 180 °, insbesondere 45 bis 120 °, insbesondere 72 bis 90 °, bevorzugt 72 0 (berechnet von der Mitte einer Rotorblattspitze zur nächsten) zum benachbarten Rotorblatt vorliegen und um die Längsachse des Rotorblatts um 0 °, insbesondere 1 °, insbesondere 5 °, insbesondere 10 °, insbesondere 20 °, insbesondere 30 °, insbesondere 40 °, insbesondere 45 0 (ausgehend von in einer Ebene liegenden Rotorblättem) geneigt sind.
Die vorliegende Erfindung sieht besonders bevorzugt vor, dass der Rotor des Rotor-Stator- Sy stems ein Propellerrührer ist aufweisend mindestens 2 Rotorblätter, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5 Rotorblätter, bevorzugt 3 Rotorblätter, die jeweils in einem Winkel von 36 bis 180 °, insbesondere 45 bis 120 °, insbesondere 72 bis 90 °, bevorzugt 72 0 (berechnet von der Mitte einer Rotorblattspitze zur nächsten) zum benachbarten Rotorblatt vorliegen, die um die Längsachse des Rotorblatts um 0 °, insbesondere 1 °, insbesondere 5 °, insbesondere 10 °, insbesondere 20 °, insbesondere 30 °, insbesondere 40 °, insbesondere 45 0 (ausgehend von in einer Ebene liegenden Rotorblättem) geneigt sind und die eine spezifische Form aufweisen, insbesondere eine Rechteckform, eine Trapezform, Doppeltrapezform oder Rechtecktrapezform.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise führt in bevorzugter Ausführungsform dazu, dass im Nukleator Kristallkeime von 1,1-GPM-Dihydrat entstehen, insbesondere selektiv entstehen, das heißt unter zumindest teilweisem, insbesondere vollständigem Ausschluss von 1,6-GPS.
In besonders bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht die erfindungsgemäße Verfahrensweise, eine erste Isomalt-haltige Suspension in Verfahrens schritt b) bereitzustellen, in der vorwiegend, insbesondere allein Kristallkeime vorliegen, die aus 1,1 -GPM, insbesondere 1,1-GPM-Dihydrat, bestehen. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise stellt daher in bevorzugter Ausführungsform, insbesondere in Verfahrensschritt b), eine besonders homogen aufgebaute erste Isomalt-haltige Suspension bereit, die sich in bevorzugter Ausführungsform dadurch auszeichnet, dass sämtliche in ihr enthaltenen Kristallkeime aus 1,1-GPM, insbesondere
1.1-GPM-Dihydrat, bestehen. Eine derartige Isomalt-haltige Suspension, enthaltend vorwiegend
1.1-GPM-Kristallkeime, insbesondere eine allein 1,1-GPM-Kristallkeime aufweisende erste kristalline Phase, eignet sich besonders gut für die in Verfahrens schritt c) folgende Kristallisation.
In vorteilhafter und besonders bevorzugter Weise resultiert das erfindungsgemäße Verfahren in erhöhter Arbeitssicherheit, da in der Flash- Verdampfung, insbesondere durch gezielte Steuerung der Scherung und/oder Prozessparameter gegenüber gängigen Kristallkeimungsreaktoren, insbesondere Slurry-Reaktoren, kein Dispergiermedium, insbesondere Alkohole, insbesondere Isopropanol, eingesetzt wird, woraus neben erhöhter Arbeits Sicherheit durch reduzierte Explosionsgefahr weiterhin eine Reduktion der Betriebskosten resultiert. Darüber hinaus muss vorteilhafterweise kein Slurry in einem vorgeschalteten Arbeitsschritt bereitgestellt und hinzu dosiert werden.
In vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere und in bevorzugter Ausführungsform unter Steuerung der Scherung und/oder der Prozessparameter, insbesondere der Übersättigung, Temperatur und Druck, homogene Kristallkeime generieren, umfassend 1,1-GPM, insbesondere bestehend aus diesem, wobei die erste flüssige Phase der ersten Isomalt-haltigen Suspension neben Lösungsmittel gelöstes 1,6-GPS enthält, wodurch im anschließenden Kristallisationsprozess besonders reine Kristalle, umfassend, insbesondere bestehend aus, 1,1- GPM oder 1,6-GPS oder 1,1-GPM und 1,6-GPS, erhalten werden. Dies fußt, ohne an die Theorie gebunden zu sein, auf den sehr guten Wachstumseigenschaften der in Verfahrensschritt b) erfindungsgemäß erhaltenen Kristallkeime, wohingegen es in gängigen technischen Reaktoren, insbesondere Slurry-Reaktoren, durch Prozessschritte zur Entstehung von Bruchkanten kommen kann, wobei bei fortlaufendem Kristallwachstum diese Bruchkanten einen bevorzugten Ort des Kristallwachstums darstellen, das heißt an diesen Bruchkanten erfolgt bevorzugt Kristallisation. Durch bevorzugtes Kristallwachstum an diesen Bruchkanten kommt es zum Einschluss von Lösungsmitteln, insbesondere Wasser, beziehungsweise der erfindungsgemäß vorliegenden flüssigen Phase, insbesondere der Isomalt-haltigen flüssigen Phase, in die Kristallstruktur der erhaltenen Kristalle, wodurch nach Erhalt der kristallinen Phase die Kristalle Verunreinigungen, insbesondere ungewünschte Einschlüsse, aufweisen.
In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders gleichmäßige Kristallgrößenverteilung, insbesondere eine durch Steuerung der Scherung und/oder der Prozessparameter einstellbare Kristallgrößenverteilung in den 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherten Phasen erhalten, sodass diese effizient von anderen Phasen, insbesondere flüssigen Phasen, abgetrennt werden können.
Die Erfindung stellt also ein besonders einfaches und effizientes Verfahren zur Herstellung von
1.1-GPM- und/oder von 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzungen aus einer Isomalt- haltigen Lösung bereit, insbesondere von reinem 1,1-GPM und/oder reinem 1,6-GPS, das sich unterschiedliche Löslichkeitsprodukte von 1,1-GPM und 1,6-GPS zunutze macht und wobei zwei separate Phasen erhalten werden, die jeweils gegenüber dem 1,1-GPM- Gehalt beziehungsweise 1,6-GPS-Gehalt der Isomalt-haltigen Lösung gemäß Verfahrens schritt a) einen erhöhten, das heißt angereicherten 1,1-GPM- beziehungsweise 1,6-GPS-Gehalt, aufweisen. Insbesondere ermöglicht es die erfindungsgemäße Verfahrensweise in einem einzigen Verfahren, sowohl eine 1,1-GPM- als auch eine 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung zu erhalten. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, um lediglich eine
1.1-GPM-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung zu erhalten. Erfindungsgemäß kann in bevorzugter Ausführungsform auch vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, um lediglich eine 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung bereitzu stellen.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, dass in Verfahrens schritt a) eine Isomalt-haltige Lösung bereitgestellt wird, die einen Gehalt von 65 bis 90 Gew.-% Isomalt (bezogen auf das Gesamtgewicht der Isomalt-haltigen Lösung) aufweist. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung 70 bis 85 Gew.-%, insbesondere 70 bis 80 Gew.-% Isomalt auf, bevorzugt 72 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 74 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 76 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 78 Gew.-%, bevorzugt 74 bis 76 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 74 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 76 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 76 Gew.-%, bevorzugt 74 bis 76 Gew.-%, bevorzugt 75 bis 80 Gew.-%, oder bevorzugt 76 bis 80 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Isomalt-haltigen Lösung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine gesättigte Lösung, besonders bevorzugt eine übersättigte Lösung.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 61 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 56 Gew.-%, bevorzugt 48 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 49 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 53 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,6-GPS von 39 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 44 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 52 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 51 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 50 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 61 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 56 Gew.-%, bevorzugt 48 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 49 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 53 Gew.-% 1,1-GPM und einen Gehalt an 1,6-GPS von 39 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 44 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 52 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 51 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 50 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 44 Gew.-% und einen Gehalt an 1,6-GPS von 56 bis 65 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 37 bis 48 Gew.-%, bevorzugt 39 bis 46 Gew.-%, bevorzugt 39 bis 44 Gew.-%, bevorzugt 39 bis 42 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,6-GPS von 50 bis 65 Gew.-%, bevorzugt
52 bis 63 Gew.-%, bevorzugt 54 bis 61 Gew.-%, bevorzugt 56 bis 59 Gew.-%, bevorzugt 58 bis 59 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 37 bis 48 Gew.-%, bevorzugt 39 bis 46 Gew.-%, bevorzugt 41 bis 44 Gew.-%, bevorzugt 41 bis 42 Gew.-% 1,1-GPM und einen Gehalt an 1,6-GPS von 50 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 52 bis 63 Gew.-%, bevorzugt 54 bis 61 Gew.-%, bevorzugt 56 bis 59 Gew.-%, bevorzugt 58 bis 59 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 50 Gew.-% und einen Gehalt an 1,6-GPS von 50 bis 65 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 45 bis 57 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 56 Gew.-%, bevorzugt 48 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 49 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 50 bis
53 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,6-GPS von 43 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 44 bis 53 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 52 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 51 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 50 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 45 bis 57 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 56 Gew.-%, bevorzugt 48 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 49 bis 54 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 53 Gew.-% 1,1-GPM und einen Gehalt an 1,6-GPS von 43 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 44 bis 53 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 52 Gew.-%, bevorzugt 46 bis 51 Gew.-%, bevorzugt 47 bis 50 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung einen Gehalt an 1,1-GPM von 45 bis 57 Gew.-% und einen Gehalt an 1,6-GPS von 43 bis 55 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt-haltigen Lösung) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine Temperatur von 50 bis 90 °C auf, bevorzugt 60 bis 90 °C, bevorzugt 61 bis 85 °C, bevorzugt 64 bis 85 °C, bevorzugt 50 bis 80 °C, bevorzugt 60 bis 80 °C, bevorzugt 60 bis 75°C, bevorzugt 64 bis 75 °C, bevorzugt 64 bis 75 °C, oder bevorzugt 64 bis 70 °C. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Isomalt-haltige Lösung in Verfahrens schritt a) auf eine der vorgenannten Temperaturen eingestellt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung 1,1-GPM, 1,6-GPS und mindestens einen Stoff auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1-GPS, weiteren Desoxy-Disaccharidalkoholen, Polysacchariden, Oligosacchariden, Trisacchariden, Monosacchariden, Disacchariden, Sorbit, Mannit und Isomelezitose.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung 1,1-GPM, 1,6-GPS und mindestens einen Stoff auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1-GPS, weiteren Desoxy-Disaccharidalkoholen, Oligosacchariden, Trisacchariden, Monosacchariden, Disacchariden, Sorbit, Mannit und Isomelezitose.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte und in Verfahrens schritten b) und c) weiter prozessierte Isomalt-haltige Lösung neben Wasser, 1,1-GPM, 1,6-GPS sowie dem mindestens einen Stoff auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1-GPS, weiteren Desoxy-Disaccharidalkoholen, Oligosacchariden, Trisacchariden, Monosacchariden, Disacchariden, Sorbit, Mannit und Isomelezitose, keine weiteren Substanzen auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte und in Verfahrens schritten b) und c) weiter prozessierte Isomalt-haltige Lösung Isomalt-haltige Lösung kein Gummi arabicum auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte und in Verfahrens schritten b) und c) weiter prozessierte Isomalt-haltige Lösung Isomalt-haltige Lösung neben Wasser und 1,1-GPM und 1,6-GPS keine weiteren Substanzen auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine Lösung von Isomalt in einem Lösungsmittel, insbesondere Wasser, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol oder Mischungen davon. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine wässrige Lösung mit geringen Anteilen an Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und/oder Isobutanol, insbesondere 0,1 bis 5 Vol.-% der Alkohole bezogen auf die gesamte wässrige Lösung. In einer weiteren besonders bevorzugten
Ausführungsform ist das Lösungsmittel der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Isomalt- haltigen Lösung Wasser, insbesondere vollentsalztes Wasser. Bevorzugt umfasst die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung keine organischen Lösungsmittel.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine wässrige Lösung, insbesondere eine wässrige Lösung, die einen pH-Bereich von 3,0 bis 8,0 aufweist, bevorzugt 3,5 bis 7,5, bevorzugt 4,0 bis 7,0, bevorzugt 4,3 bis 6,5, bevorzugt 4,6 bis 6,0, bevorzugt 4,8 bis 5,5, oder bevorzugt 4,9 bis 5,5, bevorzugt einen pH-Wert von 4,9 aufweist, bevorzugt 6,0, bevorzugt 8,0 bevorzugt 4,5, bevorzugt 4,0, bevorzugt 3,5, bevorzugt 3,0. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird eine Isomalt-haltige Lösung unmittelbar aus Isomalt und Wasser, optional aus Isomalt, Wasser und weiteren zuvor aufgeführten Komponenten, hergestellt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung in einem vor Verfahrens schritt a) stattfindenden Verfahrens schritt al) aus einer Isomalt-haltigen Ausgangslösung oder -Suspension durch Verdampfung oder Umkehrosmose erhalten. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrens schritt al) die erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung aus einer Ausgangslösung oder -Suspension von Isomalt in Wasser durch Erhöhung der Temperatur der Lösung oder Suspension, insbesondere bei gegenüber Atmosphärendruck reduziertem Druck, erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrens schritt al) die erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung aus einer Ausgangslösung oder -Suspension von Isomalt in Wasser durch Umkehrosmose, insbesondere bei gegenüber Atmosphärendruck erhöhtem Druck, hergestellt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrens schritt al) die erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung durch Zugabe von kristallinem Isomalt zu Wasser, insbesondere entsalztem Wasser, hergestellt. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrens schritt al) die erfindungsgemäß in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung durch Zugabe von kristallinem Isomalt zu einer geringer konzentrierten Ausgangslösung oder -Suspension, die Isomalt aufweist, hergestellt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt al) die in Schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung aus einer Ausgangslösung oder -Suspension hergestellt, die Isomalt aufweist, indem die Ausgangslösung aufkonzentriert wird, bevorzugt durch Verdampfung, insbesondere bei gegenüber Atmosphärendruck reduziertem Druck, Umkehrosmose, insbesondere bei gegenüber Atmosphärendruck erhöhtem Druck und/oder Zugabe von kristallinem Isomalt, oder indem die Ausgangslösung oder -Suspension verdünnt wird, bevorzugt durch Zugabe von Wasser, und so die in Schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung erhalten wird. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die für Verfahrens schritt al) eingesetzte Isomalt-haltige Ausgangslösung oder -Suspension durch selektive Hydrierung, insbesondere 1,6-GPS-selektive Hydrierung erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die für Verfahrens schritt al) eingesetzte Isomalt-haltige Ausgangslösung durch selektive Hydrierung, insbesondere durch selektive Hydrierung mittels eines Hydrierungskatalysators, insbesondere eines Hydrierung skatalysators umfassend, insbesondere bestehend aus, Ruthenium oder Rutheniumoxid und einem Katalysatorträger erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die für Verfahrens schritt al) eingesetzte Isomalt-haltige Ausgangslösung oder durch selektive Hydrierung, insbesondere durch selektive Hydrierung mittels eines Hydrierungskatalysators umfassend, insbesondere bestehend aus, Nickel, Raney-Nickel oder geträgertem Nickel, erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt al) erhaltene Isomalt-haltige Ausgangslösung eine Temperatur von 50 bis 95 °C, insbesondere 55 bis 90 °C, insbesondere 60 bis 85 °C , insbesondere 65 bis 80°C , bevorzugt 65 bis 70 °C.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt al) erhaltene Isomalt-haltige Ausgangslösung eine um mindestens 10 °C höhere Temperatur auf, bevorzugt mindestens 8 °C, bevorzugt mindestens 5 °C, oder bevorzugt mindestens 3 °C, im Vergleich zur in Verfahrensschritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung. Bevorzugt wird die in Verfahrens schritt al) erhaltene Isomalt-haltige Lösung auf eine bevorzugt in Verfahrens schritt a) einzusetzende Temperatur abgekühlt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform findet Verfahrens schritt al) in einem Verdampfer statt.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst nach Verfahrens schritt a) und vor Verfahrens schritt c) in einem Verfahrens schritt b) eine Nukleation mittels Flash- Verdampfung.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrens schritt b) die Temperatur der Isomalt-haltigen Lösung eingestellt. Erfindungsgemäß bevorzugt wird vor der Flash-Verdampfung, also nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrens schritt b), die Temperatur der zugeführten Isomalt-haltigen Lösung auf 50 bis 90 °C, bevorzugt auf 55 bis 80 °C, besonders bevorzugt auf 60 bis 75 °C, eingestellt.
Bevorzugt weist die in Verfahrensschritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung eine Temperatur von 50 bis 90 °C, bevorzugt 55 bis 80 °C, besonders bevorzugt 60 bis 75 °C, auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) kontinuierlich durchgeführt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) diskontinuierlich durchgeführt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird bei der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrensschritt c) der absolute Druck um mindestens 5 % abgesenkt, bevorzugt um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 50 %, bevorzugt um mindestens 70 %, oder bevorzugt um mindestens 90 % (jeweils bezogen auf den ursprünglich herrschenden absoluten Atmosphärendruck).
Verfahrens schritte al), a), c), d) und e) finden bevorzugt bei einem gegenüber Verfahrens schritt b) erhöhtem Druck statt.
Verfahrens schritte a), c), d) und e) finden bevorzugt bei einem gegenüber Verfahrensschritt b) erhöhtem Druck statt.
Verfahrens schritte al), a), d) und e) finden bevorzugt bei einem gegenüber Verfahrensschritt b) erhöhtem Druck statt.
Verfahrens schritte a), d) und e) finden bevorzugt bei einem gegenüber Verfahrens schritt b) erhöhtem Druck statt.
Verfahrens schritte al), a), c), d) und e) finden bevorzugt bei Atmosphärendruck statt.
Verfahrens schritte a), c), d) und e) finden bevorzugt bei Atmosphärendruck statt.
Verfahrens schritte al), a), d) und e) finden bevorzugt bei Atmosphärendruck statt.
Verfahrens schritte a), d) und e) finden bevorzugt bei Atmosphärendruck statt. In besonders bevorzugter Ausführungsform wird Verfahrens schritt c) unter Atmosphärendruck durchgeführt, wenn Verfahrens schritt c) in Form einer Kühlungskristallisation oder einer isothermen Kristallisation ausgeführt wird. Sofern Verfahrens schritt c) als Verdampfungskristallisation ausgeführt wird, findet Verfahrensschritt c) bevorzugt bei einem gegenüber Atmosphärendruck reduzierten Druck statt, insbesondere Vakuum.
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform wird bei der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrensschritt b) nach Verfahrens schritt a) und vor Verfahrens schritt c) der absolute Druck verringert, bevorzugt auf 10 bis 500 mbar, bevorzugt auf 20 bis 400 mbar, bevorzugt 30 bis 300 mbar, bevorzugt 50 bis 200 mbar, bevorzugt 90 bis 110 mbar, insbesondere 90 bis 100 mbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrensschritt b) nach Verfahrens schritt a) und vor Verfahrens schritt c) der absolute Druck auf höchstens 500 mbar, bevorzugt höchstens 400 mbar, bevorzugt höchstens 300 mbar, bevorzugt höchstens 200 mbar, bevorzugt höchstens 150 mbar, bevorzugt höchstens 100 mbar, bevorzugt höchstens 80 mbar, bevorzugt höchstens 50 mbar, bevorzugt höchstens 20 mbar, bevorzugt höchstens 10 mbar, verringert.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrensschritt c) bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 70 °C, bevorzugt 35 bis 65 °C, bevorzugt 30 bis 60 °C, bevorzugt 40 bis 60 °C, bevorzugt 45 bis 55 °C, bevorzugt 50 bis 55 °C durchgeführt.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrensschritt c) bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 70 °C, bevorzugt 35 bis 65 °C, bevorzugt 40 bis 60 °C, bevorzugt 30 bis 60 °C, bevorzugt 45 bis 55 °C, bevorzugt 50 bis 55 °C und bei verringertem absoluten Druck, bevorzugt bei 10 bis 500 mbar, bevorzugt bei 20 bis 400 mbar, bevorzugt 30 bis 300 mbar, bevorzugt 50 bis 200 mbar, bevorzugt 90 bis 110 mbar durchgeführt, insbesondere bei 90 bis 100 mbar und 50 bis 55 °C.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird bei der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) nach Verfahrens schritt a) und vor Verfahrens schritt c) die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung reduziertem absolutem Druck ausgesetzt bis 10 bis 50 %, insbesondere 15 bis 40 %, insbesondere 20 bis 30 % der in der mittels Verfahrensschritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung enthaltenen Menge an gelöstem 1,1 -GPM in die erste kristalline Phase übergegangen ist und somit eine Anreicherung von 1,1 -GPM in der ersten kristallinen Phase und eine Anreicherung von 1,6-GPS in der ersten flüssigen Phase erreicht wird.
Verfahrens schritt b) kann bevorzugt für einen Zeitraum von 2 Minuten bis 12 Stunden, 3 Minuten bis 10 Stunden, bevorzugt 4 Minuten bis 9 Stunden, bevorzugt 1 bis 12 Stunden, bevorzugt 2 bis 8 Stunden, bevorzugt 3 bis 7 Stunden, bevorzugt 4 bis 6 Stunden, bevorzugt 1 bis 5 Stunden, bevorzugt 2 bis 5 Stunden, bevorzugt 3 bis 5 Stunden, bevorzugt 4 bis 5 Stunden, bevorzugt für 5 Stunden, durchgeführt werden.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird Verfahrens schritt b) so durchgeführt, dass während Verfahrensschritt b) 20 bis 30 % des in Verfahrens schritt a) vorhandenen gelösten 1,1 -GPM in die erste kristalline Phase übergehen (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) von 1,1-GPM in der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Lösung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Flash- Verdampfung gemäß Verfahrensschritt b) nach Verfahrensschritt a) und vor Verfahrensschritt c) so durchgeführt, dass während Verfahrens schritt b) der Trockensubstanzgehalt der in Verfahrensschritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung um 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 6 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung und der erhaltenen ersten Isomalt-haltigen Suspension) erhöht wird.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform liegt in der nach der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) erhaltenen ersten kristallinen Phase der ersten Isomalt-haltigen Suspension ein Gehalt an 1,1-GPM von 57 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 62 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 65 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 67 bis 95 Gew.-% 1,1-GPM sowie ein Gehalt an 1,6-GPS von 0 bis 43 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 38 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 33 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der nach Verfahrensschritt b) erhaltenen ersten kristallinen Phase der Suspension) vor. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform liegt in der nach der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) erhaltenen ersten flüssigen Phase der ersten Isomalt-haltigen Suspension ein Gehalt an 1,1-GPM von 25 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 28 bis 34 Gew.-%, bevorzugt 29 bis 33 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 32 Gew.-%, bevorzugt 31 Gew.-% 1,1-GPM, sowie ein Gehalt an 1,6-GPS von 65 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 66 bis 72 Gew.-%, bevorzugt 67 bis 71 Gew.-%, bevorzugt 68 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 68 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der nach Verfahrens schritt b) in der ersten flüssigen Phase verbleibenden Trockensubstanz) vor.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform liegt in der nach der Flash- Verdampfung gemäß Verfahrens schritt b) erhaltenen ersten flüssigen Phase der ersten Isomalt-haltigen Suspension ein Gehalt an Trockensubstanz von 56 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 69 bis 74 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 73 Gew.-%, bevorzugt 71 bis 72 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der nach Verfahrens schritt b) vorliegenden ersten Suspension) vor.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform erfolgt während Verfahrens schritt b) keine Animpfung mit Saatkristallen, insbesondere Isomalt, 1,1-GPM und/oder 1,6-GPS.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrens schritt c) in einem Kristallisator durchgeführt.
Die erste Isomalt-haltige Suspension wird in Verfahrens schritt c) bevorzugt Bedingungen ausgesetzt, die eine vollständige Löslichkeit von Isomalt in der eingesetzten ersten flüssigen Phase nicht ermöglichen, sodass eine weitere Kristallisation von Isomalt, bevorzugt 1,1-GPM, erfolgt, insbesondere die erste kristalline Phase weiter mit 1,1-GPM-angereichert wird und die erste flüssige Phase weiter mit 1,6-GPS-angereichert wird, um eine zweite Suspension aufweisend eine zweite kristalline Phase und eine zweite flüssige Phase zu erhalten, wobei die zweite kristalline Phase bevorzugt mit 1,1-GPM und die zweite flüssige Phase bevorzugt mit 1,6-GPS angereichert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen 1,6-GPS und 1,1-GPM dabei teilweise gelöst und teilweise ungelöst vor.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann die Kristallisation gemäß Verfahrens schritt c) kontinuierlich durchgeführt werden. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann die Kristallisation gemäß Verfahrens schritt c) diskontinuierlich durchgeführt werden.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die Kristallisation in Verfahrens schritt c) eine isotherme Kristallisation, eine Kühlungskristallisation und/oder eine Verdampfungskristallisation, insbesondere mehrstufige Verdampfungskristallisation.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die aus Verfahrens schritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension in Verfahrens schritt c) einer Kristallisation, bevorzugt einer isothermen Kristallisation unterzogen. Erfindungsgemäß bevorzugt wird bei Einsatz einer isothermen Kristallisation die Temperatur der ersten Isomalt-haltigen Suspension auf 50 bis 60 °C eingestellt, bevorzugt 52 bis 60 °C, bevorzugt 54 bis 60 °C, bevorzugt 51 bis 59 °C, bevorzugt 52 bis 59 °C, bevorzugt 53 bis 59 °C, bevorzugt 54 bis 59 °C, bevorzugt 52 bis 58 °C, bevorzugt 53 bis 57 °C, bevorzugt 53 bis 58 °C, bevorzugt 54 bis 58 °C, bevorzugt 54 bis 57 °C, bevorzugt 54 bis 57 °C, oder bevorzugt 54 bis 56 °C eingestellt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform beträgt die Temperatur der isothermen Kristallisation in Verfahrens schritt c) 50 bis 60 °C, bevorzugt 51 bis 60 °C, bevorzugt 52 bis 60 °C, bevorzugt 53 bis 59 °C, bevorzugt 50 bis 59 °C, bevorzugt 51 bis 59 °C, bevorzugt 52 bis 58 °C, bevorzugt 53 bis 58 °C, bevorzugt 54 bis 60 °C, bevorzugt 54 bis 58 °C, bevorzugt 54 bis 56 °C, bevorzugt 53 bis 57 °C, bevorzugt 53 bis 56 °C, oder bevorzugt 54 bis 56 °C. In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform findet die in Schritt c) durchgeführte isotherme Kristallisation bei der in Schritt c) eingestellten Temperatur statt, wobei freiwerdende Kristallisationsenergie kontinuierlich abgeführt wird.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die isotherme Kristallisation der Isomalt-haltigen Suspension in Verfahrens schritt c) über einen Zeitraum von 10 bis 100 Stunden durchgeführt, bevorzugt 20 bis 100 Stunden, bevorzugt 20 bis 80 Stunden, bevorzugt 20 bis 60 Stunden, bevorzugt 20 bis 52 Stunden, bevorzugt 20 bis 40 Stunden, bevorzugt 30 bis 80 Stunden, bevorzugt 30 bis 70 Stunden, bevorzugt 30 bis 60 Stunden, bevorzugt 30 bis 50 Stunden oder bevorzugt 30 bis 40 Stunden.
In vorteilhafter Weise resultiert das Durchführen des Verfahrens Schrittes c) mittels isothermer Kristallisation in einer homogenen Kristallgrößenverteilung, da, ohne an die Theorie gebunden zu sein, die stetige Abnahme der Übersättigung mit fortschreitendem Kristallisationsverlauf die Gefahr der Feinkombildung zu späteren Zeitpunkten des Prozesses minimiert. Des Weiteren führt diese Betriebsweise zu einer Verlängerung der Standzeit des zur Kristallisation verwendeten Reaktors, weil eine reduzierte Belagsbildung und/oder reduzierte Inkrustationen gegenüber anderen Kristallisationen, insbesondere Kühlungskristallisationen mit Einsatz einer Kühlrampe, zu beobachten sind. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, beruhen die reduzierte Belagsbildung und/oder Inkrustationen auf nur kleinen Temperaturunterschieden zwischen den eingesetzten Kühlelementen und der verwendeten Isomalt-haltigen Suspension (Magma).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die aus Verfahrens schritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension in Verfahrens schritt c) einer Kristallisation, bevorzugt einer Kühlungskristallisation unterzogen. Erfindungsgemäß bevorzugt wird bei Einsatz einer Kühlungskristallisation die Temperatur der Kühlungskristallisation in Verfahrens schritt c) schrittweise bevorzugt um höchstens 2 K/h, bevorzugt höchstens 1 K/h, bevorzugt höchstens 0,8 K/h, bevorzugt höchstens 0,6 K/h, bevorzugt höchstens 0,4 K/h, bevorzugt höchstens 0,2 K/h, besonders bevorzugt höchstens 0,1 K/h, abgesenkt, um die Ausbeute an mit 1,1 -GPM angereicherten Kristallen zusätzlich zu erhöhen. Bevorzugt wird eine Kühlrate von 0,8 bis 1,5 K/h, bevorzugt beginnend bei einer Temperatur von 65 °C und endend bei 37 °C.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Kühlungskristallisation der Isomalt-haltigen Suspension in Verfahrens schritt c) über einen Zeitraum von 10 bis 100 Stunden durchgeführt, bevorzugt 20 bis 100 Stunden, bevorzugt 20 bis 80 Stunden, bevorzugt 20 bis 60 Stunden, bevorzugt 20 bis 52 Stunden, bevorzugt 20 bis 40 Stunden, bevorzugt 30 bis 80 Stunden, bevorzugt 30 bis 70 Stunden, bevorzugt 30 bis 60 Stunden, bevorzugt 30 bis 50 Stunden oder bevorzugt 30 bis 40 Stunden.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Kristallisation, insbesondere Verdampfungskristallisation, insbesondere mehrstufige Verdampfungskristallisation, durch Erhöhen der Konzentration der aus Verfahrens schritt b) erhaltenen ersten Isomalt-haltigen Suspension in Verfahrens schritt c) bewirkt, insbesondere wird die Konzentration des Isomalts in der flüssigen Phase der ersten Isomalt-haltigen Suspension erhöht, insbesondere durch einen Mehrfach-Effekt- V erdampfer erhöht.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist der Mehrfach-Effekt- Verdampfer mindestens zwei Reaktoren auf, bevorzugt mindestens 3 Reaktoren, bevorzugt mindestens 4 Reaktoren, bevorzugt mindestens 5 Reaktoren, bevorzugt mindestens 6 Reaktoren, bevorzugt mindestens 7, bevorzugt maximal 3 Reaktoren, bevorzugt maximal 4 Reaktoren, bevorzugt maximal 5 Reaktoren, bevorzugt maximal 6 Reaktoren, bevorzugt maximal 7 Reaktoren.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird durch den Mehrfach-Effekt- Verdampfer mindestens ein Lösungsmittel ganz oder teilweise entfernt, bevorzugt ein Lösungsmittel, bevorzugt mehrere Lösungsmittel, insbesondere bevorzugt Wasser und mindestens ein Alkohol. Die Konzentration des Isomalts in der flüssigen Phase der zweiten Isomalt-haltigen Suspension in Verfahrensschritt c) wird erfindungsgemäß bevorzugt derart eingestellt, dass die Menge an Lösungsmittel nicht ausreicht, bei einer vorgegebenen Temperatur die gesamte Menge an Isomalt zu lösen.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform liegt der Druck im Mehrfach-Effekt- Verdampfer in Verfahrens schritt c) bei 0,01 bis 2 bar, bevorzugt 0,01 bis 1 bar, bevorzugt 0,01 bis 0,5 bar, bevorzugt 0,1 bis 1 bar, bevorzugt 0,1 bis 0,5 bar.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die Verdampfungskristallisation in Verfahrens schritt c) in den jeweiligen Reaktoren des Mehrfach-Effekt- Verdampfers jeweils, also pro Reaktor, eine isotherme Kristallisation.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist der Druck in einem folgenden Reaktor im Mehrfach-Effekt- Verdampfer in Verfahrens schritt c) im Vergleich zu einem vorhergehenden Reaktor um mindestens 5 % reduziert, bevorzugt um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 12 %, bevorzugt um mindestens 15 %, oder bevorzugt um mindestens 20 %.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist die Temperatur in einem folgenden Reaktor im Mehrfach-Effekt- Verdampfer in Verfahrens schritt c) im Vergleich zu einem vorhergehenden Reaktor um mindestens 5 % reduziert, bevorzugt um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 12 %, bevorzugt um mindestens 15 %, oder bevorzugt um mindestens 20 %.
Das Mengenverhältnis an 1,1 -GPM und 1,6-GPS in der mit 1,1-GPM-angereicherten zweiten kristallinen Phase und in der mit 1,6-GPS-angereicherten zweiten flüssigen Phase kann durch die Temperatur und/oder den Druck, insbesondere den Temperaturverlauf und/oder den Druckverlauf in den einzelnen Reaktoren im Mehrfach-Effekt- Verdampfer eingestellt werden. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die Verdampfungskristallisation der Isomalt-haltigen Suspension in Verfahrens schritt c) über einen Zeitraum von 1 Minute bis 14 Stunden durchgeführt, insbesondere durch einen Mehrfach-Effekt- Verdampfer.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform erfolgt während der Kristallisation in Verfahrens schritt c) keine Animpfung mit Impfkristallen, insbesondere Isomalt, 1,1 -GPM und/oder 1,6-GPS.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform erfolgt während des Verfahrens, insbesondere während einer erfindungsgemäß bevorzugten isothermen Kristallisation in Verfahrens schritt c), keine Animpfung mit Impfkristallen, insbesondere Isomalt, 1,1 -GPM und/oder 1,6-GPS.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform erfolgt während der Verfahrensschritte b) und c) keine Animpfung mit Impfkristallen, insbesondere Isomalt, 1,1 -GPM und/oder 1,6-GPS.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrensschritt c) kristallines Isomalt, 1,1 -GPM oder 1,6-GPS in reiner oder nahezu reiner Form als Impfkristall zugegeben. Nach Einbringen von Impfkristallen in die Isomalt-haltige Lösung lösen sich die leichter löslichen 1,6-GPS-Kristalle, während die weniger löslichen 1,1-GPM-Kristalle als Kristallisationskeime verbleiben.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrensschritt c) mit 1,1- GPM-angereicherte zweite kristalline Phase ein Gemisch aus 1,1 -GPM und 1,6-GPS mit 57 bis 99 Gew.-% 1,1-GPM und 43 bis 1 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt von 60 bis 80 Gew.-% 1,1-GPM und 20 bis 40 Gew.-% 1,6- GPS, bevorzugt 60 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM und 25 bis 40 Gew.-% 1,6-GPS, bevorzugt 65 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM und 25 bis 35 Gew.-% 1,6-GPS auf (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten kristallinen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrensschritt c) mit 1,6- GPS -angereicherte zweite flüssige Phase ein Gemisch aus 1,1-GPM und 1,6-GPS mit 43 bis 1 Gew.-% 1,1-GPM und 57 bis 99 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt 20 bis 25 Gew.-% 1,1-GPM und 80 bis 75 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase). In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase mindestens 60 Gew.-% 1,1 -GPM auf, bevorzugt mindestens 67 Gew.-%, bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, oder bevorzugt mindestens 95 Gew.- % (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase mindestens 99 Gew.-%, insbesondere 100 Gew.-% 1,1-GPM (bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase höchstens 40 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt höchstens 32 Gew.-%, bevorzugt höchstens 25 Gew.-%, bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, bevorzugt höchstens 15 Gew.-%, bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 5 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase höchstens 1 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% 1,6-GPS (bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase) auf.
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte kristalline Phase kein oder nahezu kein 1,6-GPS auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase 60 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM, insbesondere 60 bis 72 Gew.-%
1,1-GPM auf, bevorzugt 65 bis 71 Gew.-%, bevorzugt 66 bis 70 Gew.-%, 67 bis 69 Gew.-%, bevorzugt 68 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten kristallinen Phase)
1,1-GPM und 25 bis 40 Gew.-%, insbesondere 28 bis 40 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt 29 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 34 Gew.-%, 31 bis 33 Gew.-%, bevorzugt 32 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase 60 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM, insbesondere 65 bis 71 Gew.-%,
1,1-GPM (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten kristallinen Phase) und 25 bis 40 Gew.-%, insbesondere 29 bis 35 Gew.-%, 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der zweiten kristallinen Phase) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis der in ihr enthaltenen Kristalle von 7,0 bis 10,5, insbesondere von 7,5 bis 10,0, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 8,0 (jeweils Mittelwert) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis der in ihr enthaltenen Kristalle von 6,5 bis 10,0, insbesondere von 7,0 bis 9,5, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 7,8 (jeweils Median) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM auf, bevorzugt 17 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 19 bis 28 Gew.-%, 20 bis 26 Gew.-%, bevorzugt 21 bis 24 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase mindestens 72 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, oder bevorzugt mindestens 90 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt 70 bis 83 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 81 Gew.-%, 74 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 76 bis 79 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM auf, bevorzugt 17 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 19 bis 28 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 26 Gew.-%, bevorzugt 21 bis 24 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase) 1,1-GPM und 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt 70 bis 83 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 81 Gew.-%, bevorzugt 74 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 76 bis 79 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase) und 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS auf (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform enthält die mit 1,1-GPM- angereicherte abgetrennte zweite kristalline Phase höchstens 20 Gew.-% Wasser, bevorzugt höchstens 18 Gew.- % Wasser, bevorzugt höchstens 15 Gew.-% Wasser, bevorzugt höchstens 13 Gew.-% Wasser, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% Wasser, bevorzugt 8 bis 18 Gew.-% Wasser, bevorzugt 10 bis 15 Gew.-% Wasser, oder bevorzugt 11 bis 13 Gew.-% Wasser (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der mit 1,1-GPM-angereicherten zweiten kristallinen Phase).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die mit 1,1-GPM- angereicherte zweite kristalline Phase in Verfahrens schritt d) von der mit 1,6-GPS-angereicherten zweiten flüssigen Phase durch Dekantieren, Filtrieren, Sedimentieren oder Zentrifugieren abgetrennt, insbesondere bevorzugt durch Zentrifugieren. Eine erfindungsgemäß vorgesehene Abtrennung, insbesondere Zentrifugation, führt zu einer Abtrennung der zweiten flüssigen Phase von der zweiten kristallinen Phase, die mit 1,1-GPM angereichert ist, während die zweite flüssige Phase mit 1,6-GPS angereichert ist.
Die abgetrennte 1,1-GPM-angereicherte zweite kristalline Phase kann in weiteren Aufreinigungsund Konzentrierungsschritten zu einer 1,1-GPM-angereicherten Zusammensetzung, insbesondere zu kristallinem 1,1-GPM mit einer Reinheit von mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 96 Gew.-%, bevorzugt mindestens 97 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-% oder bevorzugt mindestens 99 Gew.-% (jeweils Gewicht von 1,1-GPM bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der Zusammensetzung) weiterverarbeitet werden.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die 1,1-GPM-angereicherte zweite kristalline Phase nach Verfahrensschritt d) getrocknet und in Verfahrens schritt e) als feste 1,1- GPM-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die mit 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase nach Verfahrensschritt d) mindestens einmal aufkonzentriert, bevorzugt mindestens zweimal aufkonzentriert oder bevorzugt mindestens dreimal aufkonzentriert, und in Verfahrens schritt e) als flüssige 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammen Setzung erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die mit 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase nach Verfahrensschritt d) auf mindestens 60 Gew.-% Trockensubstanzgehalt aufkonzentriert, bevorzugt mindestens 65 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, oder bevorzugt mindestens 95 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung) und in Verfahrensschritt e) als flüssige 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase in weiteren Aufreinigung s- und Konzentrationsschritten zu einer 1,6-GPS- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung, insbesondere zu kristallinem 1,6-GPS mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 96 Gew.-%, bevorzugt mindestens 97 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, oder bevorzugt mindestens 99 Gew.- % (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Isomalt- Zusammensetzung) weiterverarbeitet.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die 1,6-GPS-angereicherte Isomalt- Zusammensetzung aus der 1,6-GPS-angereicherten zweiten flüssigen Phase erhalten, indem die
1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase aufkonzentriert und anschließend kühlungskristallisiert wird, bevorzugt findet die Kühlungskristallisation in einem Temperaturbereich von 40 bis 60 °C statt, bevorzugt 50 bis 60 °C, bevorzugt 40 bis 50 °C, oder bevorzugt 45 bis 55 °C, und bevorzugt bei Kühlraten von 0,1 bis 0,3 K/h, bevorzugt 0,2 bis 0,3 K/h, oder bevorzugt 0,1 bis 0,2 K/h. Die Aufkonzentrierung und die Kühlungskristallisation werden gegebenenfalls unter gleichen Bedingungen wiederholt, bis eine gewünschte Kristallmenge erhalten wird.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird nach Verfahrens schritt d) die mit
1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase getrocknet und in Verfahrens schritt e) als eine feste
1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die mit 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase nach Verfahrensschritt d) getrocknet und in Verfahrens schritt e) als feste 1,6-GPS angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, insbesondere als kristallines Produkt, erhalten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform enthält die getrocknete 1,6-GPS- angereicherte Zusammensetzung bevorzugt 0,05 bis 6 Gew.-% Wasser, bevorzugt 2,0 bis 3,0 Gew.-% Wasser, bevorzugt 0,05 bis 2,5 Gew.-% Wasser, bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-% Wasser, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-% Wasser, bevorzugt maximal 6,0 Gew.-% Wasser, bevorzugt maximal 4,0 Gew.-% Wasser, bevorzugt maximal 2,5 Gew.-% bevorzugt maximal 2,0 Gew.-% Wasser, bevorzugt maximal 1,0 Gew.-% Wasser oder bevorzugt maximal 0,5 Gew.-% Wasser (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der mit 1,6-GPS-angereicherten kristallinen Zusammensetzung).
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare, insbesondere hergestellte 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen bereit.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die 1,1-GPM-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 60 bis 72 Gew.-% 1,1-GPM auf, bevorzugt 65 bis 71 Gew.-%, bevorzugt 66 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 67 bis 69 Gew.-%, bevorzugt 67 oder 68 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der 1,1-GPM- angereicherten Zusammensetzung).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM, bevorzugt 17 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 19 bis 28 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 26 Gew.-%, bevorzugt 21 bis 14 Gew.-% 1,1-GPM und 68 bis 85 Gew.-%, insbesondere 70 bis 83 Gew.-%, insbesondere 72 bis 81 Gew.-%, insbesondere 74 bis 80 Gew.-%, insbesondere 76 bis 79 Gew.-% 1,6-GPS auf (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der 1,6-GPS-angereicherten Zusammensetzung).
Die Erfindung betrifft in bevorzugter Ausführungsform eine 1,1-GPM-angereicherte Isomalt- Zusammensetzung, aufweisend 60 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM und 25 bis 40 Gew.-% 1,6-GPS, insbesondere herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Verfahren (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Zusammensetzung). Die Erfindung betrifft in bevorzugter Ausführungsform eine 1,1 -GPM- angereicherte Isomalt- Zusammensetzung, aufweisend 60 bis 75 Gew.-% 1,1-GPM und 25 bis 40 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf die Trockensubstanz der Gesamtmenge an 1,1-GPM und 1,6-GPS), insbesondere herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere mit einem 1,1- GPM-Gehalt von mindestens 60 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Zusammensetzung).
Die Erfindung betrifft in bevorzugter Ausführungsform eine 1,6-GPS-angereicherte Isomalt- Zusammensetzung, aufweisend 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM und 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS, insbesondere herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Verfahren (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Zusammensetzung).
Die Erfindung betrifft in bevorzugter Ausführungsform eine 1,6-GPS-angereicherte Isomalt- Zusammensetzung, aufweisend 15 bis 32 Gew.-% 1,1-GPM und 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf die Trockensubstanz der Gesamtmenge an 1,1-GPM und 1,6-GPS), insbesondere herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere mit einem 1,6- GPS-Gehalt von mindestens 68 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt e) erhaltene mit 1,1 -GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung mindestens 61 Gew.-% 1,1- GPM auf, bevorzugt mindestens 75 Gew.-% bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, bevorzugt mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 96 Gew.-%, bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, bevorzugt 75 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 75 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 75 bis 85 Gew.- %, oder bevorzugt 80 bis 99 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der 1,1 -GPM- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die in Verfahrens schritt e) erhaltene mit 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung mindestens 72 Gew.-% 1,6-GPS auf, bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 72 bis 85 Gew.-%, oder bevorzugt 80 bis 99 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung). In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform liegt die 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung in kristalliner Form vor.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, welche bevorzugt eine oder mehrere der vorstehend charakterisierten bevorzugten erfindungsgemäßen 1,1-GPM-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen ist, ein Längen-zu-Breiten- Verhältnis der in ihr enthaltenen Kristalle von 7,0 bis 10,5, insbesondere von 7,5 bis 10,0, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 8,0 (jeweils Mittelwert) auf.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, welche bevorzugt eine oder mehrere der vorstehend charakterisierten bevorzugten erfindungsgemäßen 1,1-GPM-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen ist, ein Längen-zu-Breiten- Verhältnis der in ihr enthaltenen Kristalle von 6,5 bis 10,0, insbesondere von 7,0 bis 9,5, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 7,8 (jeweils Median) auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung in semikristalliner oder amorpher Form vor.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung neben den Komponenten 1,1-GPM und 1,6-GPS mindestens eine weitere Komponente auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mannit, Sorbit, Saccharose, 1,1-GPS (1-O-a-D-Glucopyranosyl-D-sorbit), Glycosylglycitolen, Desoxy-Disaccharidalkoholen, GPI (Glucopyranosyl-idit), Isomaltose, Isomaltulose und Isomelezitose.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 0,3 Gew.-% Mannit auf, bevorzugt 0,01 bis 0,2 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,06 Gew.-%, 0,02 bis 0,3 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 0,2 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 0,1 Gew.-%, oder bevorzugt 0,02 bis 0,06 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,3 Gew.-% Mannit, bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,06 Gew.% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzung). In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung kein Mannit.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 0,4 Gew.-% Sorbit auf, bevorzugt 0,01 bis 0,2 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,04 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 0,4 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 0,02 Gew.-%, bevorzugt 0,02 bis 0,1 Gew.-%, oder bevorzugt 0,02 bis 0,04 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-% Sorbit, bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,04 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung kein Sorbit.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% Saccharose auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,4 Gew.-%,, oder bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% Saccharose, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung keine Saccharose.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,1 bis 10 Gew.-% 1,1-GPS auf, bevorzugt 0,1 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 6 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 0,4 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 0,2 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 6 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 0,6 Gew.-%, oder bevorzugt 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bevorzugt höchstens 10 Gew.-% 1,1-GPS, bevorzugt höchstens 8 Gew.-%, bevorzugt höchstens 6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 4 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-%, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1 -GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung) .
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung kein 1,1-GPS.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% Glycosylglycitole auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,4 Gew.- %, bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 0,4 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 0,1 Gew.-%, oder bevorzugt 0,03 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% Glycosylglycitole, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung keine Glycosylglycitole.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% Desoxy-Disaccharidalkohole auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,2 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,03 bis 0,2 Gew.-%, oder bevorzugt 0,03 bis 0,1 Gew.- %, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% Desoxy-Disaccharidalkohole, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew-%, bevorzugt höchstens 0,2 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung) .
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung keine Desoxy- Disaccharidalkohole. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% GPI auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,4 Gew.-%,, oder bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% GPI, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.- %, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1- GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung kein GPI.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% Isomaltose auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,4 Gew.-%,, oder bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% GPI, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6- GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung keine Isomaltose.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung 0,01 bis 2 Gew.-% Isomelezitose auf, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,6 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,4 Gew.-%,, oder bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-% GPI, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,6 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,4 Gew.-%, oder bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht (TS) der 1,1-GPM- und/oder 1,6- GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung).
In einer erfindungsgemäß bevorzugen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung keine Isomelezitose.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung eine Partikelgrößenverteilung auf, gemäß derer mindestens 90 % der Partikel eine Partikelgröße, insbesondere einen Durchmesser, von 100 bis 1000 mhi aufweisen, bevorzugt 100 bis 800 mhi, bevorzugt 100 bis 200 mhi, bevorzugt 100 bis 500 mih, bevorzugt 200 bis 800 mih, bevorzugt 300 bis 600 mih, bevorzugt 20 bis 80 mih, bevorzugt 40 bis 80 mih, oder bevorzugt 50 bis 100 mih.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung eine Partikelgrößenverteilung auf, gemäß derer mindestens 90 % der Partikel eine Partikelgröße, insbesondere einen Durchmesser, von höchstens 1000 mhi aufweisen, bevorzugt höchstens 800 mhi, bevorzugt höchstens 600 mhi, bevorzugt höchstens 500 mhi, bevorzugt höchstens 400 mhi, bevorzugt höchstens 200 mhi, bevorzugt höchstens 100 mhi, bevorzugt höchstens 80 mhi, bevorzugt höchstens 40 mhi, bevorzugt höchstens 20 mhi.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen in Produkten für den menschlichen und/oder tierischen Verzehr bereit. Bevorzugt ist das Produkt für den menschlichen oder tierischen Verzehr ein Nahrungs- oder Genussmittel oder ein pharmazeutisches Produkt.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist das Nahrungs- oder Genussmittel eine Süßware, eine Füllung für Süßwaren, eine Weichkaramelle, eine Hartkaramelle, ein Fondant, ein Joghurt, ein Gebäck, ein Kaugummi, eine Eiscreme, Milch, ein Milchprodukt, ein Getränk, Fruchtsaft, ein Früchts aftkonzentrat, eine Fruchtzubereitung, eine Marmelade, ein Gelee oder ein Smoothie.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Isomalt“ oder , .hydrierte Isomaltulose“ bevorzugt ein Gemisch bestehend aus oder umfassend 1,1-GPM und 1,6- GPS verstanden, insbesondere ein Gemisch bestehend aus oder umfassend 35 bis 61 Gew.-% 1,1- GPM und 65 bis 39 Gew.-% 1,6-GPS, insbesondere ein äquimolares oder nahezu äquimolares Gemisch bestehend aus oder umfassend 1,1-GPM und 1,6-GPS. Unter Isomalt können demgemäß auch Gemische bestehend aus oder umfassend 1,1-GPM und 1,6-GPS verstanden werden, die kein äquimolares Verhältnis von 1,1-GPM zu 1,6-GPS aufweisen, sondern in denen ein höherer 1,1- GPM- als 1,6-GPS-Gehalt oder ein höherer 1,6-GPS- als 1,1-GPM-Gehalt vorliegt.
In besonders bevorzugter Ausführungsform weist das Isomalt neben den beiden Komponenten 1,1-GPM und 1,6-GPS keine weiteren Komponenten auf. In besonders bevorzugter Ausführungsform weist das Isomalt neben den beiden Komponenten
1.1 -GPM und 1,6-GPS zusätzlich eine oder mehrere weitere Komponenten auf, beispielsweise Mannit, Sorbit, Saccharose, 1,1-GPS (1-O-a-D-Glucopyranosyl-D-sorbit), Glycosylglycitole, Desoxy-Disaccharidalkohole, GPI (Glucopyranosyl-idit), Isomaltose, Isomaltulose, Isomelezitose, hydrierte oder nicht-hydrierte Oligosaccharide, insbesondere hydrierte oder nicht- hydrierte Trisaccharide, oder/und andere Stoffe.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer erfindungsgemäß erhaltenen
1.1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung bevorzugt ein 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereichertes Isomalt verstanden, also im Fall von einer 1,1-GPM- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung eine Zusammensetzung, in der ein höherer 1,1-GPM- als 1,6-GPS-Gehalt vorhanden ist, und im Fall einer 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzung eine Zusammensetzung, in der ein höherer 1,6-GPS- als 1,1-GPM-Gehalt enthalten ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer erfindungsgemäß erhaltenen
1.1-GPM-angereicherten Phase oder einer erfindungsgemäß erhaltenen 1,1 -GPM- angereicherten Isomalt-Zusammensetzung, insbesondere eine Phase oder ein Gemisch verstanden, in der oder in dem mindestens 57 Gew.-% 1,1-GPM, bevorzugt mindestens 60, insbesondere mindestens 70, insbesondere mindestens 80, insbesondere mindestens 90, insbesondere mindestens 95, insbesondere mindestens 98, insbesondere mindestens 99 Gew.-% 1,1-GPM und höchstens 43 Gew.-% 1,6-GPS, insbesondere höchstens 40, insbesondere höchstens 30, insbesondere höchstens 20, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 5, insbesondere höchstens 2, insbesondere höchstens 1 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der in der Phase oder der Zusammensetzung vorhandenen Menge an 1,6-GPS und 1,1-GPM), vorliegt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer erfindungsgemäß erhaltenen 1,6-GPS-angereicherten Phase oder einer erfindungsgemäß erhaltenen 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung eine Phase oder ein Gemisch verstanden, in der oder in dem mindestens 57 Gew.-% 1,6-GPS, bevorzugt mindestens 60, insbesondere mindestens 70, insbesondere mindestens 80, insbesondere mindestens 90, insbesondere mindestens 95, insbesondere mindestens 98, insbesondere mindestens 99 Gew.-% 1,6-GPS und höchstens 43 Gew.-% 1,1-GPM, insbesondere höchstens 40, insbesondere höchstens 30, insbesondere höchstens 20, insbesondere höchstens 10, insbesondere höchstens 5, insbesondere höchstens 2, insbesondere höchstens 1 Gew.-% 1,1-GPM (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der in der Phase oder der Zusammensetzung vorhandenen Menge an 1,1 -GPM und 1,6-GPS), vorliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung auch eine 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Phase sein. Eine
1.1-GPM-angereicherte Phase und eine 1,1-GPM-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, die erfindungsgemäß erhalten wurde, insbesondere gemäß Verfahrens schritt e), weist einen höheren
1.1-GPM-Gehalt auf als die für ihre erfindungsgemäße Herstellung verwendete Isomalt-haltige Lösung, insbesondere gemäß Verfahrensschritt a). Eine 1,6-GPS-angereicherte Phase und eine 1,6-GPS-angereicherte Zusammensetzung, die erfindungsgemäß erhalten wurde, insbesondere gemäß Verfahrensschritt e), weist einen höheren 1,6-GPS-Gehalt auf als die für ihre erfindungsgemäße Herstellung verwendete Isomalt-Lösung, insbesondere gemäß Verfahrens schritt a).
In bevorzugter Weise ist der gegenüber der Isomalt-haltigen Lösung erhöhte 1,1-GPM-Gehalt in der 1,1-GPM-angereicherten Phase oder Zusammensetzung um mindestens 5, mindestens 10, mindestens 15, mindestens 20, mindestens 30, mindestens 40, mindestens 50, mindestens 60, mindestens 70, mindestens 80, mindestens 90, mindestens 100, mindestens 150 und insbesondere mindestens 200 Gew.-% (jeweils bezogen auf den 1,1-GPM-Gehalt in der Isomalt-Lösung bereitgestellt gemäß Verfahrensschritt a)) erhöht.
In bevorzugter Weise ist der gegenüber der Isomalt-haltigen Lösung erhöhte 1,6-GPS-Gehalt in der 1,6-GPS-angereicherten Phase oder Zusammensetzung um mindestens 5, mindestens 10, mindestens 15, mindestens 20, mindestens 30, mindestens 40, mindestens 50, mindestens 60, mindestens 70, mindestens 80, mindestens 90, mindestens 100, mindestens 150 und insbesondere mindestens 200 Gew.-% (jeweils bezogen auf den 1,6-GPS-Gehalt in der Isomalt-Lösung bereitgestellt gemäß Verfahrensschritt a)) erhöht.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „Nukleation“ eine Kristallkeimbildung, also den ersten Teilprozess, der einen Phasenübergang erster Ordnung einleitet. Durch die Kristallkeimbildung wird eine neue, bei den vorgegebenen Bedingungen thermodynamisch stabile Phase, durch Keime aus einer bereits vorliegenden, metastabilen Phase, bevorzugt einer übersättigten Phase, ausgebildet. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „übersättigte Lösung“ oder „übersättigte Phase“ einen metastabilen Zustand einer Lösung, die eine größere Menge von einem gelösten Stoff enthält, als der Löslichkeit des betreffenden Stoffs bei einer bestimmten Temperatur entspricht. Eine derartige übersättigte Lösung bildet sich bevorzugt durch langsames Abkühlen einer gesättigten Lösung, durch Verdampfung eines Teils des Lösungsmittels oder durch eine Kombination aus Abkühlen der gesättigten Lösung und Verdampfung eines Teils des Lösungsmittels, bevor der Überschuss des gelösten Stoffes ausfällt, insbesondere kristallisiert.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „Llash- Verdampfung“ eine Entspannungsverdampfung, also das Entstehen von Dampf bei Absenken des Drucks in einem mit Llüssigkeit befüllten Reaktor. Die Llash-Verdampfung erzeugt eine Zunahme an Übersättigung der Isomalt-haltigen Lösung, die in Kombination mit den auf die Lösung einwirkenden Scherkräften zur Nukleation führt. In einem Llash- Verdampfer entsteht bei Absenken des Drucks in einem mit Llüssigkeit befüllten Reaktor Dampf, insbesondere da die Llüssigkeit bei der Llash-Verdampfung überhitzt in den Reaktor eintritt. Der so induzierte Energieübergang führt zu einem Abkühlen der Lösung, insbesondere der übersättigten Lösung, bei gleichzeitiger Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, wodurch eine Nukleation erfolgt. Zur Llash- Verdampfung kommt es in einem Reaktor, der mit gesättigter oder übersättigter Llüssigkeit und zugehöriger Dampfphase befüllt ist, wenn der Druck abgesenkt wird.
Erfindungsgemäß bevorzugt kann die Llash-Verdampfung kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Bei einer erfindungsgemäß bevorzugt durchgeführten kontinuierlichen Llash- Verdampfung wird dem Reaktor kontinuierlich eine Isomalt-haltige Lösung zugeführt bei gleichzeitigem Abführen der, durch Llash- Verdampfung erhaltenen, erfindungsgemäßen Kristall- Sirup-Suspension.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „isotherme Kristallisation“ das Auskristallisieren einer Lösung oder Suspension, die solange bei einer konstanten Kristallisationstemperatur gehalten wird, bis die Kristallisation abgeschlossen ist oder bis eine bestimmte Menge einer Komponente, insbesondere einer mit 1,1-GPM-angereicherten kristallinen Phase oder einer mit 1,6-GPS-angereicherten kristallinen Phase, aus der Lösung oder Suspension auskristallisiert ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer 1,1-GPM-angereicherten oder einer 1,6-GPS-angereicherten Phase jeweils eine 1,1-GPM-angereicherte oder 1,6-GPS- angereichte Isomalt-Zusammensetzung gleichartiger physikalischer und chemischer Eigenschaften verstanden, beispielsweise eine flüssige oder kristalline Phase. Eine derartige Phase weist demgemäß zumindest jeweils eine 1,1-GPM-angereicherte oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren Lösungsmitteln auf.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter einem „Mehrfach-Effekt- Verdampfer“ (Multiple-Effect-Evaporator) einen Verdampfer, in dem eine Lösung oder Suspension in mehreren Stufen bei niedrigen Temperaturen kristallisiert wird. In einem Mehrfach- Effekt- Verdampfer wird eine Lösung in mehreren aneinander gereihten Stufen zum Sieden gebracht, wobei jeder der aufeinander folgenden Reaktoren einen niedrigeren Druck aufweist als der vorherige. Durch den niedriger werdenden Druck in der Reihe der aneinander geschalteten Reaktoren nimmt der Siedepunkt des Lösungsmittels in der Reihe der aneinander geschalteten Reaktoren sukzessive ab.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „Kühlungskristallisation“ das Auskristallisieren eines Stoffes aus einer Lösung oder Suspension durch Absenken der Temperatur bis die Kristallisation abgeschlossen ist oder bis eine bestimmte Menge einer Komponente, insbesondere einer mit 1,1 -GPM angereicherten kristallinen Phase oder einer mit 1,6-GPS angereicherten kristallinen Phase, aus der Lösung oder Suspension auskristallisiert ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Begriff „mehrstufige Verdampfungskristallisation“ die Anreicherung einer kristallinen Phase durch Kristallisation in mehreren Reaktoren mit jeweils unterschiedlichen Druckstufen und/oder Temperaturen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer „Phase“ ein zusammenhängender oder nicht zusammenhängender räumlicher Anteil der Suspension verstanden, in dem homogene im Wesentlichen gleiche Materialeigenschaften vorliegen. Eine flüssige Phase ist daher der Anteil der Suspension, der sich durch seinen flüssigen Aggregatzustand auszeichnet. Eine kristalline Phase ist der Anteil der Suspension, der sich durch seinen kristallinen und somit festen Aggregatzustand auszeichnet. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer „kristallinen Phase“ beziehungsweise einer „flüssigen Phase“ eine Phase verstanden, die sich im Verlauf der Verfahrensweise gemäß Verfahrensschritte b) und c) ausbildet.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem „verringerten oder abgesenkten“ absoluten Druck ein absoluter Druck verstanden, der gegenüber dem absoluten Umgebungsdruck, insbesondere dem atmosphärischen Druck von 1 bar verringert ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung addieren, soweit nicht anders angegeben und/oder erkenntlich, die für eine Zusammensetzung von Komponenten angegebenen prozentualen Anteile einzelner Komponenten auf 100 Gew.-%, das heißt, die
Gesamtzusammensetzung, auf.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „und/oder“ verstanden, dass alle Mitglieder einer Gruppe, welche durch den Begriff „und/oder“ verbunden sind, sowohl untereinander kumulativ in einer beliebigen Kombination, als auch alternativ zueinander dargestellt sind. Exemplarisch ist für den Ausdruck „A, B und/oder C“, folgender Offenbarungsgehalt darunter zu verstehen: i) (A oder B oder C), oder ii) (A und B), oder iii) (A und C), oder iv) (B und C), oder v) (A und B und C).
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Scherung“ eine mechanische Agitation, das heißt vorzugsweise eine Bewegung, insbesondere ein Rühren, verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rührwerk“ insbesondere ein Rotor- Stator- System verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rotor- Stator- Sy stem“ insbesondere ein Homogenisator verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rotor“ der sich drehende Teil eines Homogenisators, insbesondere bei vorhandenem Stator, verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Stator“ der unbewegliche Teil eines Homogenisators, insbesondere bei vorhandenem Rotor, verstanden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Rotor ein Propellerrührer, der im Stator, einem Zentralrohr, vorliegt und in dem Zentralrohr rotieren kann.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „einem Rotorblatt mit
Rechteckform“ ein Rotorblatt verstanden, das eine konstante Blatttiefe aufweist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „einem Rotorblatt mit Trapezform“ ein Rotorblatt verstanden, das eine über die Länge abnehmende Blatttiefe aufweist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „einem Rotorblatt mit
Doppeltrapezform“ ein Rotorblatt verstanden, das eine über die Länge zu- und dann abnehmende Blatttiefe aufweist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „einem Rotorblatt mit
Rechtecktrapezform“ ein Rotorblatt verstanden, das eine über die Länge konstante, dann abnehmende Blatttiefe aufweist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Kristall“ ein Festkörper mit regelmäßig in einer Kristallstruktur angeordneten Bausteinen, insbesondere Molekülen, verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Reaktor“ ein Behältnis, insbesondere Behälter, insbesondere Reifebehälter verstanden, in dem besonders bevorzugt Verfahrensschritt b) und/oder Verfahrens schritt c) durchgeführt wird.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Verdampfung“ der Übergang einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeitsgemisches in den gasförmigen Aggregatszustand verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Umkehrosmose“ das umgekehrte Prinzip der Osmose verstanden, wobei Osmose den Prozess des Konzentrationsausgleichs zweier Flüssigkeiten durch eine halbdurchlässige Membran beschreibt. Die Umkehrosmose findet besonders bevorzugt bei gegenüber Atmosphärendruck erhöhtem Druck statt. Dadurch bleibt der gelöste Stoff, insbesondere Isomalt, in der Ausgangslösung oder -Suspension zurück und das Lösungsmittel, insbesondere Wasser wird durch die lösungsmitteldurchlässige, insbesondere wasserdurchlässige Membran abgeführt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Animpfen“ die Zugabe von Impfkristallen zu der anzuimpfenden Lösung oder Suspension verstanden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Flügelspitzengeschwindigkeit“ auch Rotorblattspitzengeschwindigkeit verstanden, die an der Spitze, also dem äußeren Ende des Rotorblatts, gemessen wird.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird das Längen-zu-Breiten- Verhältnis von Kristallen gemäß der in Beispiel 2 beschriebenen Methodik bestimmt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungs- und Vergleichsbeispielen und dazugehöriger Figuren näher erläutert.
Die Figuren zeigen:
Figur 1: Löslichkeitsdiagramm nach Schiweck (H. Schiweck, alimenta 19, Palatinit® - Herstellung, technologische Eigenschaften und Analytik palatinithaltiger Lebensmittel, 5-16, 1980) für 1,1-GPM (GPM, 3), 1,6-GPS (GPS, 2) und Isomalt (Isomalt, 1) in Wasser, in dem die Löslichkeitsgrenzen vorstehend genannter Komponenten in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt sind,
Figur 2A bis 2D: Mikroskopische Aufnahmen von Kristallisationsprodukten aus Beispiel 2.1 (Vergrößerung x4),
Figur 3A bis 3D: Mikroskopische Aufnahmen von Kristallisationsprodukten aus Beispiel 2.1 (Vergrößerung xlO),
Figur 4A bis 4D: Mikroskopische Aufnahmen von Kristallisationsprodukten aus Beispiel 2.2 (Vergrößerung xlO und x20),
Figur 5A bis 5F: Mikroskopische Aufnahmen von Kristallisationsprodukten aus Beispiel 2.3 (Vergrößerung x4 und xlO),
Figur 6A bis 6F: Mikroskopische Aufnahmen von Kristallisationsprodukten aus Beispiel 2.4 (Vergrößerung x4 und xlO), Beispiel 1:
Auftrennung von Isomalt (hydrierter Isomaltulose) in 1,1-GPM- und 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen mittels Flash- Verdampfung in Verfahrens schritt b) und anschließender isothermer Kristallisation in Verfahrens schritt c).
Die beiden Hauptbestandteile von Isomalt, das heißt 1,1-GPM und 1,6-GPS, besitzen unterschiedliche Löslichkeitsprodukte in wässrigen Lösungen (Figur 1). In Suspension bildet jede Komponente ihr eigenes Löslichkeitsgleichgewicht aus. Es kommt zu einer Anreicherung der leichter kristallisierenden, beziehungsweise schlechten löslichen, Komponente 1,1-GPM im Feststoffanteil der Suspension (kristalline Phase), da die schwerer kristallisierende, beziehungsweise besser lösliche, Komponente 1,6-GPS bevorzugt in Lösung geht beziehungsweise in Lösung verbleibt. Die sich ausbildenden Gleichgewichte sind bei gleicher Konzentration der Suspension an Isomalt in Wasser temperaturabhängig. Bei gleicher Temperatur nimmt der 1,6-GPS-Anteil in der Lösung mit steigendem Anteil an Trockensubstanz (TS) der Suspension zu. Das Löslichkeitsdiagramm von 1,1-GPM, 1,6-GPS und Isomalt (Figur) zeigt eine stetige Zunahme der Löslichkeit der einzelnen Komponenten bei steigender Temperatur. Diese Beobachtung macht sich die vorliegende Erfindung zunutze. Ein durch übliche Prozessschritte gewonnene Isomalt-haltige Lösung wird in einem Verfahrensschritt al) thermisch auf einen Trockensubstanzgehalt von 70 bis 85 Gew.-% eingedickt. Die so erhaltene und in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung (Isomalt-Gehalt 70 bis 85 Gew.-% bezogen auf Gesamtgewicht der Lösung) mit einem Gehalt an 1,1-GPM von 35 bis 44 Gew.-%, nämlich 40,7 Gew.-%, und einem Gehalt an 1,6-GPS von 56 bis 65 Gew.-%, nämlich 58,4 Gew.- %, 0,01 bis 2 Gew.-% GPI, 0,01 bis 2 Gew.-% Glycosylglycitole, 0,01 bis 0,4 Gew.-% Sorbit, 0,001 bis 2 Gew.-% Desoxy-Disaccharidalkohole, 0,1 bis 10 Gew.% 1,1-GPS und/oder 0,01 bis 0,3 Gew.-% Mannit (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Isomalt- haltigen Lösung) wird anschließend auf eine Temperatur von 60 bis 75 °C gebracht und anschließend gemäß Verfahrensschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Kristallkeimbildung im sogenannten Nukleator einer Flash- Verdampfung unterzogen. Nach Einstellung der Temperatur der Isomalt-haltigen Lösung auf 60 bis 75 °C wird die Flash- Verdampfung mit einem absoluten Druck von 50 bis 200 mbar, insbesondere 90 bis 100 mbar, und einer Temperatur von 50 bis 55 °C betrieben. Durch den verringerten absoluten Druck erhöht sich der Dampfdruck und die induzierte Energieabfuhr führt dazu, dass das im Vergleich zu 1,6-GPS in Wasser weniger gut lösliche 1,1-GPM (siehe Löslichkeit nach Schiweck, Figur 1) entsprechend seinem thermodynamischen Löslichkeitsprodukt in eine kristalline erste Phase übergeht (initial etwa 5 % des in der Ausgangslösung befindlichen 1,1 -GPM). Durch die im Reaktor verwendete Rührwerksgeometrie und die so kontinuierlich erzeugten Scherkräfte werden fortlaufend weitere
1.1-GPM-angereicherte Kristallkeime gebildet.
Nach einer Verweilzeit von bis zu 5 h sind etwa 25 Gew.-% des zu Beginn in der Ausgangslösung vorliegenden 1,1 -GPM in die erste kristalline Phase übergegangen, wobei die nach Durchführung des Nukleationsprozesses gemäß Verfahrens schritt b) erhaltene flüssige erste Phase 31 Gew.-%
1.1-GPM und 68 Gew.-% 1,6-GPS aufweist (bezogen auf das Gesamtgewicht der sich in Lösung befindenden Trockensubstanz). Die aus Verfahrensschritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension, umfassend durch Verfahrens schritt b) erhaltene 1,1-GPM-angereicherte Kristallkeime, wird kontinuierlich einem Kristallisationsprozess gemäß Verfahrensschritt c), durchgeführt in einem temperaturgesteuerten Kristallisator, unterzogen. Hierbei wachsen unter isothermen Bedingungen in einem Temperaturbereich von 50 bis 60 °C, insbesondere 56 °C, die mit 1,1-GPM angereicherten Kristallkeime solange weiter zu Kristallen, bis sich die Restübersättigung weitestgehend abgebaut hat. Der Erhalt isothermer Bedingungen wird durch die kontinuierliche Abfuhr der freiwerdenden Kristallisationsenergie gewährleistet. Durch langsames schrittweises Absenken der Temperatur des Reifebehälters (Kristallisators) (höchstens 0,5 K/h, insbesondere höchstens 0,1 K/h) auf 55 °C wird die Ausbeute an mit 1,1-GPM-angereicherten Kristallen zusätzlich erhöht, ohne dabei die Reinheit dieser Kristalle negativ zu beeinflussen. Die so erhaltene zweite Suspension kann mittels geeigneter Trenntechniken gemäß Verfahrens schritt d) (beispielsweise Zentrifugieren) aufgearbeitet werden, wobei die so erhaltene zweite kristalline Phase 69,9 Gew.-% 1,1-GPM und 29,8 Gew.-% 1,6-GPS (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der zweiten kristallinen Phase) und die abgetrennte zweite flüssige Phase 20,2 Gew.-% 1,1-GPM und 78,6 Gew.-% 1,6-GPS (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der zweiten flüssigen Phase) enthält.
Beispiel 2
Im folgenden Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren (Beispiel 2.1) mit bekannten Kristallisationsverfahren (Beispiele 2.2 bis 2.4) verglichen.
Die Versuche wurden in einem 2-Liter-Kühlungskristallisator durchgeführt. Dieser ist mit einem Rührwerk und einem Doppelmantel zur Heizung mittels eines Thermostates ausgestattet. Die Trennung von Kristallmagmen fand in einer beheizten Drucknutsche oder in einer Technikumszentrifuge statt. Zur Bilddokumentation der Kristalle in den Kristallsuspensionen wurde ein Mikroskop verwendet. Zur Bildanalyse wurde die Software Olympus Stream Motion verwendet.
Die bei den Versuchen erhaltenen angereicherten Phasen wurden wie folgt analysiert:
- Analyse des Wassergehalts des Filterkuchens (zweite kristalline Phase) mittels Karl- Fischer- Verfahren
- Analyse des Wassergehalts des Filtrats (zweite flüssige Phase) mittels Refraktometrie
- Analyse des 1,1-GPM-Gehalt und 1,6-GPS-Gehalt über HPLC
- Analyse des Längen-zu-Breiten-Verhältnisses:
Mittels einer Kamera (Olympus UC 90) und der dazugehörigen Software von Olympus sowie eines Mikroskops von Zeiss (Carl Zeiss Axiolab re) wurden mikroskopische Kristallbilder von der Glycerin-dispergierten zweiten Isomalt-haltigen Suspension (Magma) mit Vergrößemng 4x und lOx aufgenommen. Mindestens zwanzig mittels eines Zufallsgenerators ausgewählte Einzelkristalle pro Kristallbild wurden mithilfe der Bildanalyse-Software Olympus Stream Motion (maximale charakteristische Kristalllänge und dazu im 90 °-Winkel die maximale charakteristische Kristallbreite) hinsichtlich der Kristalllänge und Kristallbreite ausgemessen und rechnerisch das Verhältnis von ausgemessener Länge zu ausgemessener Breite bestimmt sowie daraus der Mittelwert beziehungsweise der Median bestimmt. Bevorzugt wird als Zufallsgenerator eine durch das mikroskopische Kristallfoto (Kristallbild) gelegte diagonale Linie eingesetzt und alle auf dieser diagonalen Linie eine eindeutige Abgrenzung und Bestimmung der Kristalllänge und -breite zulassenden Kristalle für die Bestimmung des Längen-zu -Breiten- Verhältnisses verwendet, wobei auf der Linie mindestens zwanzig Kristalle zu erkennen sein müssen. Anderenfalls wurde eine andere mikroskopische Aufnahme erstellt und verwendet. In der folgenden Tabelle 1 sind die 1,1-GPM- und 1,6-GPS-Gehalte der in diesem Beispiel eingesetzten Isomalt-Lösungen in Bezug auf TS (Trockensubstanz) und Gesamtmasse der Isomalt- Lösung) angegeben.
1,1-GPM-Gehalt 1, 6- GPS- Gehalt 1,1-GPM-Gehalt 1,6-GPS-Gehalt in g/lOOgTS in g/lOOgTS in g/100g in g/100g
Beispiel 2-1 40,40 57,39 3 L4 4L6
Beispiel 2-2 46,08 51,39 22,6 25,2
Beispiel 2-3 46,63 51,00 36,2 39,6
Beispiel 2-4 46,66 51,30 36,2 39,8
Tabelle 1: Analyse der Ausgangs-Isomalt- Lösungen
Beispiel 2.1 (erfindungsgemäß):
Eine entsprechend der Lehre nach Beispiel 1 erhaltene zweite Suspension (Magma) wird dem Kristallisator vor dem Zentrifugieren gemäß Verfahrensschritt d) teilweise entnommen, in Glycerin verdünnt und Kristallbilder werden aufgenommen. Weiter wird eine Trennung gemäß Verfahrensschritt d) der festen von der flüssigen Phase in einer Zentrifuge bei einer Drehzahl von 1800 Umdrehungen pro Minuten für 30 Minuten durchgeführt:
Die Figuren 2A bis 2D zeigen Kristallbilder des erhaltenen Magmas, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung x4, und die Figuren 3A bis 3D zeigen Kristallbilder des erhaltenen Magmas, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung x10.
Das Längen-zu-Breiten-Verhältnis der im Magma und in der in Verfahrensschritt d) erhaltenen zweiten kristallinen Phase erhaltenen Kristalle betrug 8,0 (Mittelwert) und 7,8 (Median).
Aus nachstehender Tabelle 2 ist die Zusammensetzung der nach Trennung erhaltenen Phasen (Filterkuchen ist die feste kristalline Phase, Filtrat ist die flüssige Phase) zu erkennen. Filterkuchen Filtrat
Wassergehalt in g/100g 16,1 25,9
1,1-GPM-Gehalt in g/100g 55,2 15,3
1,6-GPS-Gehalt in g/100g 29,4 56,8
Verhältnis 1,1-GPM zu 1,6-GPS in g/g 1,88 0,27
1,1-GPM-Gehalt in g/lOOgTS 65,8 20,6
1,6-GPS-Gehalt in g/lOOgTS 35,0 76,6
Tabelle 2: Analyse der angereicherten Phasen, jeweils bezogen auf Gesamtmasse
Die erhaltenen Kristalle in der festen Phase sind besonders rein und zeigen eine hohe Gleichmäßigkeit in Form und Größe auf. Die Kristallsuspension nach Abschluss der Kristallisation zeigt im Kristallbild keine Feinkornbildung. Das Längen-zu-Breiten-Verhältnis der in der in Verfahrens schritt d) erhaltenen zweiten kristallinen Phase enthaltenen Kristalle ist vergleichsweise klein. Die Abtrennung der erhaltenen zweiten kristallinen Phase mittels Zentrifugation erfolgte ohne Probleme in sehr zufriedenstellender Weise, was sich insbesondere in der Anreicherung von 1,1-GPM in der kristallinen Phase nach der Zentrifugation zeigt. Das 1,6-GPS-angereicherte
Filtrat, also die 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase, drainiert sehr gut aus dem Filterkuchen heraus. In der erhaltenen zweiten kristallinen Phase wird erfindungsgemäß eine Anreicherung von 1,1-GPM und eine Abreicherung von 1,6-GPS gefunden, während gleichermaßen in der erhaltenen zweiten flüssigen 1,6-GPS-angereicherten Phase eine Anreicherung von 1,6-GPS und eine Abreicherung von 1,1-GPM jeweils gegenüber der Ausgangszusammensetzung festgestellt wird.
Beispiel 2.2 (nicht erfindungsgemäß):
WO 1997/008958 Al offenbart Verfahren zur Herstellung von 1,6-GPS-angereicherten und 1,1- GPM-angereicherten Gemischen. Beispiel 2 dieses Dokumentes offenbart die Herstellung 1,1- GPM und 1,6-GPS angereicherter 1,1-GPM/1,6-GPS Gemische, wobei IsomaltR zu 5 kg Wasser (vollentsalzt) gegeben und die erhaltene Suspension bei 35 °C je nach Korngröße 1 - 20 Stunden gerührt wird. Anschließend wird diese Suspension bei 35 °C in eine flüssige Phase und feste Phase in einer beheizten Drucknutsche getrennt.
V ersuchsdurchführung :
1. Einschalten des Thermostats zur Beheizung des 2-Liter- Kristallisator Einstellung der Vorlauftemperatur auf 35,3 °C. Temperierung über internen Temperatursensor des Thermostats
2. Zugabe von 999,79 g VE-Wasser in den 2-Liter-Kristallisator
3. Einschalten des Rührers und Einstellung der Drehzahl auf 60 Umdrehungen pro Minute
4. Vorheizen des Wassers auf 35 °C
5. Zugabe von 999,96 g Isomalt ST-M in den 2-Liter-Kristallisator
6. 19,5 Stunden nach Zugabe des Isomalts: Vorheizen der Doppelmantel-Drucknutsche auf 35 °C über Thermostat
7. 20 Stunden nach Zugabe des Isomalts: Entnahme der erhaltenen Kristallsuspension (Magma) aus dem Kristallisator
8. Herstellung einer Verdünnung eines Teils des Magmas mit VE-Wasser (eins zu eins) zur Analyse
9. Eindispergieren eines Teils des Magmas in Glycerin zur Aufnahme von Kristallbildern in der Suspension
10. Überführen von 200 ml Magma in die vorgeheizte Drucknutsche und Abtrennung von Kristall und Mutterlösung. Als Filter wird ein Filtervlies aus Polyethylen der Firma Porvair Sciences Typ Vyon D mit einer Maschenweite von 15-25 pm verwendet
11. Verdünnung des aufgefangenen Filtrats mit VE-Wasser (eins zu eins) zur Analyse
12. Entnahme von Kristallen aus der Drucknutsche zur Analyse
Versuchsergebnisse: Gemäß Beispiel 2 der WO 1997/008958 Al wird als Ausgangsmaterial für die angestrebten Anreicherungen und anschließende Auftrennung der angereicherten festen und flüssigen Phase keine Isomalt-haltige Lösung, sondern eine Suspension von Isomalt in Wasser eingesetzt. Es findet daher im Rahmen dieses Verfahrens während der cirka 20-stündigen Inkubation bei 35 °C keine Kristallisation von Isomalt-Komponenten aus einer Lösung statt, sondern findet lediglich ein teilweises Anlösen und Auflösen von ungelösten Isomalt-Komponenten aus der festen Phase der Suspension in die flüssige Phase und umgekehrt statt.
Die Figuren 4A und 4B zeigen Bilder des erhaltenen Magmas, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung xlO, und Figuren 4C und 4D zeigen Bilder des erhaltenen Magmas, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung x20.
Trotz der gewählten hochauflösenden Vergrößerung sind keine Einzelkristalle zu erkennen, sondern lediglich teilangelöste, Flocken-artige Partikel, die auf die teil-amorph erstarrte Struktur der in der Ausgangssuspension eingesetzten Isomalt-Partikel zurückzuführen ist, welches Konglomerate aus kleinen Kristalliten von 1,1 -GPM und 1,6-GPS darstellen. Diese entstammen nicht einem Kristallisationsprozess, sondern einem Trocknungsprozess und zeigen demzufolge keine in einer klassischen Kristallisation zu erwartenden Kristallformen. Das in diesem Vergleichsbeispiel realisierte Prinzip der Anreicherung basiert auf einem Auslösen der besser löslichen 1,6-GPS-Komponente aus einem 1,1-GPM- und 1,6-GPS-haltigen Feststoff und entspricht damit nicht einer erfindungsgemäßen Anreicherung durch Kristallisation aus einer 1,1- GPM und 1,6-GPS-haltigen Lösung.
Aus nachstehender Tabelle 3 sind die 1,1-GPM- und 1,6-GPS-Gehalte der nach Trennung erhaltenen Phasen zu erkennen.
Filterkuchen Filtrat
Wassergehalt in g/lOOg 21 ,2 55,4
1,1-GPM-Gehalt in g/100g 69,0 15,1
1,6-GPS-Gehalt in g/100g 9,6 28,0
Verhältnis 1,1-GPM zu 1,6-GPS in g/g 7,22 0,54
1,1-GPM-Gehalt in g/lOOgTS 87,6 33,9
1,6-GPS-Gehalt in g/lOOgTS 12,1 62,8 Tabelle 3: Analyse der angereicherten Phasen (Filterkuchen ist die feste kristalline Phase, Filtrat ist die flüssige Phase), jeweils bezogen auf Gesamtmasse
Beispiel 2.3 (nicht erfindungsgemäß):
EP 0859 006 B2 offenbart Verfahren zur Herstellung von 1,6-GPS-angereicherten und 1,1-GPM- angereicherten Gemischen. Beispiel 1 dieses Dokumentes offenbart die Herstellung 1,1 -GPM und 1,6-GPS angereicherter 1,1-GPM/1,6-GPS Gemische unter Einsatz eines Impfschrittes und von zwei verschiedenen Kühlraten während der Kristallisation.
V ersuchsdurchführung :
1. Einschalten des Thermostats zur Beheizung des 2-Liter- Kristallisator und Einstellung der Vorlauftemperatur auf 85 °C
2. Zugabe von 649,91 g VE-Wasser in den 2-Liter-Kristallisator
3. Einschalten des Rührers und Einstellung der Drehzahl auf 100 Umdrehungen pro Minute
4. Erwärmen des Wassers auf 85 °C
5. Zugabe von 2453,2 g Isomalt ST-F in den 2-Liter-Kristallisator
6. Starten des Kühlprogramms a. 85 °C halten für 2 Stunden - Temperierung über externes PT 100 im Kristallisator - Rührerdrehzahl 100 Umdrehungen pro Minute b. 85 °C auf 65 °C Kühlen über 2 Stunden - Temperierung über internes PT 100 im Thermostat - Rührerdrehzahl 60 Umdrehungen pro Minute c. 65 °C auf 37 °C Kühlen über 23,3 Stunden - Temperierung über internes PT100 im Thermostat - Rührerdrehzahl 60 Umdrehungen pro Minute
7. Nach Erreichen von 62 °C: Zugabe von 0,5 g Isomalt ST-PF in 4,95 g Isopropanol über eine Spritze in die Lösung
8. Nach Erreichen von 37 °C: Entnahme des Magmas aus dem Kristallisator
9. Herstellung einer Verdünnung eines Teils des Magmas mit VE-Wasser (eins zu eins) zur Analyse
10. Eindispergieren eines Teils des Magmas in Glycerin zur Aufnahme von Kristallbildern in der Suspension 11. Überführen von 604 g Magma in eine Zentrifuge und Abtrennung von Kristall und Mutterlösung. Als Sieb wird ein Filtervlies aus Polyethylen der Firma Porvair Sciences Typ Vyon D mit einer Maschenweite von 15-25 pm verwendet. Drehzahl ist 1800 Umdrehungen pro Minute. Zentrifugationszeit 30 Minuten. Keine Wasserdecke.
12. Verdünnung des aufgefangenen Ablaufs mit VE-Wasser (eins zu eins) zur Analyse
13. Entnahme der Kristalle aus der Zentrifuge
Die Trennung in der Zentrifuge konnte nicht zufriedenstellend durchgeführt werden. Die Masse an Ablauf war gering. Der Filterkuchen wies eine optisch klar zu erkennende hohe Restfeuchte auf.
Die Figuren 5A, 5B und 5C zeigen Kristallbilder, Magma, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung x4, und Figuren 5D, 5E und 5F Kristallbilder, Magma, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung xlO.
Das Längen-zu-Breiten-Verhältnis der Kristalle im Magma 11,2 (Mittelwert) und 11,1 (Median).
Aus nachstehender Tabelle 4 sind die 1,1-GPM- und 1,6-GPS-Gehalte der nach Trennung erhaltenen Phasen zu erkennen.
Filterkuchen Filtrat
Wassergehalt in g/lOOg 19,0 30.2
1,1-GPM-Gehalt in g/100g 42,9 11.3
1,6-GPS-Gehalt in g/100g 35,6 56,0
Verhältnis 1,1-GPM zu 1,6-GPS in g/g 1,21 0,20
1,1-GPM-Gehalt in g/lOOgTS 53,0 16.3
1,6-GPS-Gehalt in g/lOOgTS 44,0 80.3
Tabelle 4: Analyse der angereicherten Phasen (Filterkuchen ist die feste kristalline Phase, Filtrat ist die flüssige Phase), jeweils bezogen auf Gesamtmasse In den Kristallbildern ist deutlich erkennbar, dass in der Kristallsuspension nach Abschluss der Kristallisation eine signifikante Feinkombildung auftritt. Das Längen-zu-Breiten- Verhältnis der Kristalle ist verhältnismäßig groß. Die Abtrennung der kristallinen Phase mittels Zentrifugation ist nicht zufriedenstellend möglich. Die Anreicherung an 1,1 -GPM in der erhaltenen kristallinen Phase nach der Zentrifugation ist minimal und die Gehalte an 1,1 -GPM und 1,6-GPS im Filterkuchen entsprechen in etwa der Zusammensetzung der Ausgangslösung. Das 1,6-GPS angereicherte Filtrat drainiert nur sehr schlecht aus dem Filterkuchen heraus.
Beispiel 2.4 (nicht erfindungsgemäß):
Auch US 6,414,138 Bl offenbart Verfahren zur Herstellung von 1,6-GPS-angereicherten und 1,1- GPM-angereicherten Gemischen. Beispiel 1 dieses Dokumentes offenbart die Herstellung 1,1- GPM und 1,6-GPS angereicherter 1,1-GPM/1,6-GPS Gemischeso wie in Beispiel 2.3 beschrieben, allerdings unter Einsatz von zwei verschiedenen Kühlraten während der Kristallisation ohne Impfen.
V ersuchsdurchführung :
1. Einschalten des Thermostats zur Beheizung des 2-Liter- Kristallisator und Einstellung der Vorlauftemperatur auf 85 °C
2. Zugabe von 627,44 g VE-Wasser in den 2-Liter-Kristallisator
3. Einschalten des Rührers und Einstellung der Drehzahl auf 100 Umdrehungen pro Minute
4. Erwärmen des Wassers auf 85 °C
5. Zugabe von 2372,5 g Isomalt ST-F in den 2-Liter-Kristallisator
6. Starten des Kühlprogramms a. 85 °C halten für 2 Stunden - Temperierung über externes PT 100 im Kristallisator - Rührerdrehzahl 100 Umdrehungen pro Minute b. 85 °C auf 65 °C Kühlen über 2 Stunden - Temperierung über internes PT 100 im Thermostat - Rührerdrehzahl 60 Umdrehungen pro Minute c. 65 °C auf 37 °C Kühlen über 23,3 Stunden - Temperierung über internes PT100 im Thermostat - Rührerdrehzahl 60 Umdrehungen pro Minute
7. Nach Erreichen von 37 °C: Entnahme des Magmas aus dem Kristallisator
8. Herstellung einer Verdünnung eines Teils des Magmas mit VE-Wasser (eins zu eins) zur Analyse 9. Eindispergieren eines Teils des Magmas in Glycerin zur Aufnahme von Kristallbildern in der Suspension
Die Figuren 6A, 6B und 6C zeigen Kristallbilder, Magma, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung x4 und Figuren 6D, 6E und 6F Kristallbilder, Magma, dispergiert in Glycerin, Vergrößerung xlO.
Das Fängen-zu-Breiten- Verhältnis der Kristalle im Magma betrug 11,3 (Mittelwert) und 10,5 (Median).
Auch in diesen Kristallbildern ist deutlich erkennbar, dass in der Kristallsuspension nach Abschluss der Kristallisation eine signifikante Feinkombildung auftritt. Das Fängen-zu-Breiten- Verhältnis der Kristalle ist verhältnismäßig groß und vergleichbar mit dem aus Beispiel 2.3.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von 1,1-GPM- und/oder von 1,6-GPS-angereicherten Isomalt- Zusammensetzungen aus einer Isomalt-haltigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine Isomalt-haltige Lösung bereitgestellt wird, wobei die Isomalt-haltige Lösung 65 bis 90 Gew.-% Isomalt aufweist (bezogen auf das Gesamtgewicht der Isomalt-haltigen Lösung); b) die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung in einem Reaktor einer Flash- Verdampfung zur Kristallkeimbildung unter Erhalt einer eine erste kristalline Phase und eine erste flüssige Phase umfassenden ersten Isomalt-haltigen Suspension unterzogen wird; c) die in Verfahrens schritt b) erhaltene erste Isomalt-haltige Suspension einem Kristallisationsprozess unterzogen wird, wodurch eine eine zweite kristalline Phase und eine zweite flüssige Phase umfassende zweite Isomalt-haltige Suspension erhalten wird, wobei die zweite kristalline Phase mit 1,1-GPM angereichert ist und die zweite flüssige Phase mit 1,6-GPS angereichert ist; d) die mit 1,1-GPM- angereicherte zweite kristalline Phase der zweiten Isomalt-haltigen Suspension aus Verfahrens schritt c) von der mit 1,6-GPS-angereicherten zweiten flüssigen Phase abgetrennt wird; und e) 1,1-GPM- und/oder 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzungen erhalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während Verfahrensschritt b) eine mechanische Agitation durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung 35 bis 61 Gew.-% 1,1-GPM (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung) aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung auf eine Temperatur von 50 bis 90 °C eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung 1,1-GPM, 1,6-GPS und mindestens einen Stoff aufweist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1-GPS, weiteren Desoxy-Disaccharidalkoholen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1-GPS, weiteren Desoxy-Disaccharidalkoholen, Polysacchariden, Oligosacchariden, Trisacchariden, Disacchariden, Monosacchariden, Sorbit, Mannit und Isomelezitose.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrens schritt a) bereitgestellte Isomalt-haltige Lösung in einem Verfahrensschritt al) aus einer Isomalt-haltigen Ausgangslösung oder -Suspension durch Verdampfung oder Umkehrosmose erhalten wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die für Verfahrensschritt al) eingesetzte Isomalt-haltige Lösung durch selektive Hydrierung, insbesondere 1,6-GPS-selektive Hydrierung erhalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in Verfahrensschritt b) zur Flash- Verdampfung eingesetzte Reaktor ein Nukleator ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrensschritt b) durchgeführte Flash- Verdampfung bei einem absoluten Druck von 10 bis 500 mbar, insbesondere 50 bis 200 mbar, und einer Temperatur von 30 bis 70 °C, insbesondere 30 bis 60 °C, durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrensschritt b) durchgeführte Flash-Verdampfung über einen Zeitraum von 2 Minuten bis 12 Stunden durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrensschritt b) durchgeführte Flash- Verdampfung kontinuierlich durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Verfahrens schritt b) so durchgeführt wird, dass während Verfahrens schritt b) 20 bis 30 % des in Verfahrensschritt a) vorhandenen gelösten 1,1 -GPM in die erste kristalline Phase der ersten kristallinen Isomalt- haltigen Suspension übergehen (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) von 1,1-GPM in der in Verfahrensschritt a) bereitgestellten Lösung).
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Verfahrens schritt b) so durchgeführt wird, dass während Verfahrensschritt b) der Trockensubstanzgehalt der in Verfahrens schritt a) bereitgestellten Isomalt-haltigen-Lösung um 1 bis 6 Gew.-% (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der bereitgestellten Isomalt-haltigen Lösung und der erhaltenen ersten Isomalt-haltigen Suspension) erhöht wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrens schritt c) in einem Kristallisator durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrens schritt c) kontinuierlich durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrensschritt c) eine isotherme Kristallisation ist, insbesondere bei einer Temperatur von 50 bis 60 °C.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrens schritt c) eine Kühlungskristallisation ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Kristallisationsprozess gemäß Verfahrens schritt c) eine Verdampfungskristallisation, insbesondere mehrstufige Verdampfungskristallisation ist.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Verfahrens, insbesondere während der isothermen Kristallisation in Verfahrensschritt c), keine Animpfung mit Saatkristallen durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Verfahrensschritt d) die mit 1,1-GPM-angereicherte zweite kristalline Phase getrocknet wird und in Verfahrensschritt e) eine feste 1,1-GPM-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Verfahrensschritt d) die mit 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase mindestens einmal aufkonzentriert wird, insbesondere auf mindestens 60 Gew.-% Trockensubstanzgehalt aufkonzentriert wird (bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten flüssigen Phase), und in Verfahrensschritt e) eine flüssige 1,6- GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Verfahrensschritt d) die mit 1,6-GPS-angereicherte zweite flüssige Phase getrocknet wird und in Verfahrens schritt e) eine feste 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung erhalten wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrens schritt d) abgetrennte zweite kristalline Phase mindestens 60 Gew.-% 1,1-GPM aufweist (bezogen auf das
Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der kristallinen Phase).
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Verfahrensschritt d) abgetrennte zweite flüssige Phase mindestens 72 Gew.-% 1,6-GPS aufweist (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der zweiten flüssigen Phase).
25. 1,1-GPM- angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, insbesondere herstellbar nach einem
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei die 1,1-GPM-angereicherte Isomalt- Zusammensetzung ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis der in ihr enthaltenen Kristalle von 7,0 bis 10,5, insbesondere von 7,5 bis 10,0, insbesondere von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 7,5 bis 8,5, insbesondere von 8,0 (jeweils Mittelwert) aufweist.
26. 1,6-GPS-angereicherte Isomalt-Zusammensetzung, aufweisend 15 bis 32 Gew.-% 1,1-
GPM und 68 bis 85 Gew.-% 1,6-GPS (jeweils bezogen auf die Trockensubstanz der Gesamtmenge an 1,1-GPM und 1,6-GPS), insbesondere herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, insbesondere mit einem 1,6-GPS-Gehalt von mindestens 68 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz (TS) der Zusammensetzung).
27. Verwendung einer mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 hergestellten
1,1-GPM- oder 1,6-GPS-angereicherten Isomalt-Zusammensetzung oder einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 25 oder 26 in Produkten für den menschlichen und/oder tierischen Verzehr.
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