CZ409098A3 - Způsob výroby xylitolu - Google Patents

Způsob výroby xylitolu Download PDF

Info

Publication number
CZ409098A3
CZ409098A3 CZ984090A CZ409098A CZ409098A3 CZ 409098 A3 CZ409098 A3 CZ 409098A3 CZ 984090 A CZ984090 A CZ 984090A CZ 409098 A CZ409098 A CZ 409098A CZ 409098 A3 CZ409098 A3 CZ 409098A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
xylose
xylitol
xylitol according
fraction
producing
Prior art date
Application number
CZ984090A
Other languages
English (en)
Inventor
Heikki Heikkilä
Outi Puuppo
Matti Tylli
Hannele Nikander
Johanna Nygrén
Mirja Lindroos
Olli-Pekka Eroma
Original Assignee
Xyrofin Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xyrofin Oy filed Critical Xyrofin Oy
Publication of CZ409098A3 publication Critical patent/CZ409098A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/14Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group
    • C07C29/141Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/002Xylose

Landscapes

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

Description

Způsob výroby xylitolu
Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu výroby xylitolu z materiálu, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou. Xylosa a kyselina xylonová se nacházejí například v kapalině sulfitového výluhu.
Dosavadní stav techniky
Sulfitový výluh se může získat při výrobě hmoty sulfitovým způsobem. Sulfitový výluh obsahuje nerozpustný materiál dřeva, lignin, hexosové a pentosové cukry, organické kyseliny a chemikálie používané při vaření. Tyto varné kapaliny byly dříve obíz vykle odstraňovány do vodného systému. To však bylo nedávno zakázáno zákonnými úpravami, které se týkají životního prostředí. Proto byly vyvinuty způsoby využití sulfitových výluhů. Po vaření je možné sulfitový výluh odpařit a spálit za vzniku tepelné energie a síra a báze výluhu mohou být vráceny do procesu vaření. Tento postup však vytváří nová ekologická nebezpečí díky velkému obsahu síry v sulfitovém výluhu. Efektivní použití vyžaduje, aby sulfitový výluh byl frakcionován na své složky.
Sulfitový výluh obsahuje vedle xylosy také xylonovou kyselinu, což způsobuje, že oddělení xylosy od výluhu je obtížnější. Bylo by však výhodné, kdyby se kyselina xylonová mohla použít jako surovina při výrobě xylitolu.
Xylitol je přirozeně se vyskytující cukerný alkohol, který se získává redukcí xylosy a který má sladkost odpovídající normálnímu cukru”, ale kalorický obsah (2,4 kcal/kg) nižší než normální cukr. Xylitol se nachází v malých množstvích v různém ovoci a v zelenině a je vytvářen také v těle člověka jako normální metabolický produkt. Vzhledem k některým metabolickým, dentálním a technickým vlastnostem je xylitol velmi dobrým specielním sladidlem pro různé účely, jako jsou žvýkačky, sladkostí, cukrovinky atd. Lze uvést příklad, že metabolismus xylitolu • · «
» * * 9
9· • * ♦ • · * · « * * · • · · · * · • · • · · * nezávisí ha metabolismu inzulínu a tedy také diabetici mohou používat xylitol. Xylitol také zpomaluje pohyby dolních střev a maže být tedy užitečný při dietách. Bylo také zjištěno, že xylitol nezpasobuje zubní kazy, ale mohl by mít dokonce účinek proti kazam.
Přes Četné výhody xylitolu je jeho použití dost omezené. Je to kvali relativně vysoké ceně xylitolu, a to hlavně kvali obtížím při výrobě xylitolu ve větším měřítku.
Xylitol se dříve vyráběl hydrolýzou materiálu, který obsahuje xylan. Ta vede ke směsi monosacharida obsahující například- xylosu. Xylosa Se pak redukuje na xylitol katalytickou redukcí (hydrogenací), obvykle v přítomnosti katalyzátoru na bázi niklu, jako je Řaneyev nikl. Literatura z oblasti techniky popisuje několik zpasoba výroby xylosy a/nebo xylitolu z materiálu obsahujícího xylan. Mezi příklady patří USA patent číslo 3 784 408 (Jaffe a spol.), USA patent č. 4 066 711 (Melaja a spol.), USA patent č. 4 075 406 (Melaja a spol.), USA patent Č. 4 008 285 (Melaja a spol.) a USA patent č. 3 586 537 (Steiner a spol.).
U některých rostlin je převážnou částí hemicelulózy xylan, který maže být hyďrolyzován na xylosu. Primárním výchozím materiálem pro xylan je hemicelulóza listnatých stroma, která je složena převážně z xylanu. Použití xylanu a xylosy získávaných jako vedlejší produkty v pramyslu celulózy je také předmětem větší a větší pozornosti, xylosa se tvoří například v kyselých sulfitových výluzích, kde mezi typické báze patří Mg2+, Ca2+, NH4 + a Na+. Výchozím materiálem může být také varná kapalina neutrálních sulfitových výluha po tom, co byly xylooligomery xylanu zhydrolyzovány. Ve varných kapalinách kyselých sulfitových výluha jsou hemicelulózy přítomny již v monosacharidove formě. Pojem varná kapalina v této souvislosti označuje roztok použitý pro vaření, získaný po vaření nebo jeho část. Známé katalytické zpasoby redukování xylosy použité při výrobě xylitolu obvykle vyžadují, aby xylosa, která má být redukována, .•i/MEiySNY:usr • 4 4 4 9 999 499 ’
4 4
999
99 * »94 • 9
9999 99 neobsahovala škodlivé nečistoty, čištění je velmi žádoucí a vyžaduje například vícestupňový proces (viz USA patent číslo 4 631 129, Heikkilá, a spis PCT/FI95/00224, Heikkilá a spol.), protože katalyzátory používané při redukci xylosy jsou velmi citlivé na nečistoty (viz Hárkónen M. a Nuojua P., Kemia-Kemi, 1980, (3) , 98 až 100).
Jestliže se kapalina sulfitového výluhu používá jako surovina pro xylosu, problémem jsou různé podmínky vaření. Podle okolností se hemicelulóza dřeva rozpouští různými způsoby a poskytuje větší nebo menší množství xylosy. Za podmínek vaření, kdy se.produkuje pouze malé množství xylosy, se mohou vytvořit také významná množství kyseliny xylonové. Je obtížné oddělit xylosu v takovém produktu od kapaliny obsahující kyselinu xylonovou, například chromatografickými způsoby, jestliže má být xylosa čistá. Kyselina xylonoýá přítomná v tomto roztoku způsobuje, že dělení xylosy je obtížnější a to způsobuje, že se snižuje výtěžek krystalizace xylosy. Bylo by však výhodné, kdyby bylo možné použít kyselinu xylonovou jako surovinu pro xylitol (viz spis WO 93/1903), Vuorinen). Oddělení xylosy ze sulfitového výluhu je samo o sobě známo, například ze spisu WO 94·/.26 380, Heikkilá a spol., a spis WO 95/29 002, Heikkilá a spol.
Předložený vynález se týká způsobu výroby xylitolu z materiálu, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou. Tento způsob se vyznačuje tím, že se kyselina xylonová oddělí od materiálu, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou, načež se oddělená kyselina xylonová zredukuje. Ve výhodném provedení podle vynálezu se isoluje také xylitol, Xylosa a kyselina xylonová se s výhodou oddělí chromatograficky, extrakcí, na ionexu nebo krystalizaci.
Materiálem, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou, je s výhodou varný sulfitový výluh, jako je výluh vaření se siřičitanem hořečnatým. Výroba xylosy optimálním způsobem chromatograficky z hořečnatého výluhu je omezena skutečností, že φφ ·* • « φ φ « φ φ φ φφφ φ φ φφφφ φ φ ·· φφ φ φ * » • φ φ φ φφφ φφφ • φ φφ φ · by jakékoliv jiné kationty, vyjma horečnatého, mohly být vráceny zpět do chemického oběhu při výrobě celulózy. Chromatografické pryskyřice, které se používají při tomto způsobu výroby, by měly být s výhodou ve formě horečnatého ionu (dělení na Mg/ /iontu). V tomto případě anionty vrácené z procesu dělení znamenají hořečnaté soli. Dělící pryskyřice použitá v dvojmocné formě však oddělí xylosu méně účinně než pryskyřice pro dělení v jednomocné formě, viz např. finský patent 78 734 (Heikkilá) . Jestliže se použije tento vynález, je možné použít místo dvou následujících dělení na hořečnatém iontu jedno dělení na horečnatém iontu a jedno dělení na sodíkovém iontu, mezi nimiž existuje změkčovací proces, při kterém se ionty hořečnaté vymění za ionty sodíkové. Převládajícím kationtem ve frakci prvního dělení je horečnatý kation a ten lze vrátit jako takový do oběhu chemikálií při výrobě celulózy. Zbylá frakce druhého dělení nemůže být vrácena do oběhu při výrobě celulózy (pro regeneraci chemikálií, produkci energie), protože obsahuje cizí kationty (sodík). Podle vynálezu celá zbývající frakce druhého dělení probíhá na katexu ve vodíkové formě. Iontová Síla frakce, která se získá z druhého dělení a která se podrobí výměně na katexu, odpovídá relativně silné kyselině (nízké pH) po projití ionexem a může být tedy použita pro regeneraci vodíkové formy katexu použitého pro změkčení náplně druhého děleni. Současně mohou být hořečnaté ionty, které zůstaly v katexu během změkčování, vráceny do oběhu výroby celulózy.
Pryskyřice použitá pro výměnu kationtu zbylé frakce je po výměně iontu hlavně v sodíkové formě. Tato pryskyřice sé regeneruje kyselinou zpět na vodíkovou formu a sodík, který je odváděn z kolony na počátku regenerace, se vrací na změkčovací kolonu, kterou uvádí na odpovídající (- sodíkovou) formu (z vodíkové formy, na kterou byla původně regenerována). Kyselina, která odchází na počátku ze změkčovací kolony ve vodíkově formě (sodík je zaměněn vodíkem), může být dále použita pro regeneraci vodíkové formy pryskyřice použité pro výměnu kationtu zbývající frakce.
Na druhé straně však bylo zjištěno, že dvoustupňové Mg-Mg dělení může být s výhodou použito pro dělení xylosy a kyseliny xylonové podle vynálezu. Při chromatografickém Hg2+ druhém dělení xylosy provedeném s roztokem, jehož pH nebylo upraveno (pH
1,5 až 2,5), se kyselina xylonová eluuje téměř současně s xylosou, což dále snižuje Čistotu xylosové frakce. Jestliže se pH napájecího roztoku zvýší oxidem hořečnatým. na hodnotu pH 3 nebo více, kyselina xylonová se éluuje později, což zvyšuje čistotu xylosové frakce a šířku xylosové frakce. Hodnota pH může být upravena v prvním stupni dělení, ale je výhodné upravit ji teprve v druhém stupni dělení vzhledem ke spotřebě chemikálií.
Shora popsaný objev týkající se Mg dělení lže použít také při zpracování Ca-sulfitového výluhu.
Dělení se podle vynálezu s výhodou provádí tak, že
a) výluh z vaření se siřičitanem hořečnatým se chromatografuje na hořečnaté dělící pryskyřici, takže se získá frakce bohatá na xylosu, směsná frakce a zbylá frakce v horečnatě formě, a
b) získaná frakce bohatá na xylosu se chromatografuje na dělící pryskyřici, která je ve formě hořečnaté soli nebo ve formě soli jednomocného kovu, a isoluje se frakce obohacená xylosou, frakce, která je obohacena kyselinou xylonovou a frakce, která je ve formě soli.
Jestliže se dělící pryskyřice, která je ve formě jednomocného kovu, s výhodou sodíku, používá ve stupni ad b) , frakce obsahující xylosu, získaná ve stupni ad a), se před stupněm ad b) změkčí. Jestliže pryskyřice je ve stupni b) v hořečnaté formě, pH frakce získané ve stupni ad a) se s výhodu upraví na hodnotu 3,0 až 6,5, zvláště 5,5.
Dělení se může provádět také extrakcí, s výhodou ethanolem, na ionexu nebo krystalizací xylonátu hořečnatého.
Ukázalo se, že oddělená xylosa a kyselina xylonová sé mo9 9
9 9 · · 99« 9 9« 9
999 9* · 999* • 999 9 9 9 9 9 999 999 • 9 9 9 9 ·9 *999 99 99 9*9 99 99 hou redukovat katalyticky nebo použitím hydridu kovu, jako je hydridoboritan sodný. Redukce se s výhodou provádí katalyticky. V tomto případě mezi výhodné katalyzátory patří katalyzátory typu Raneyových katalyzátorů a katalyzátorů ušlechtilých kovů, jako je Ru, Pd, Rh a Pt, zvláště Ru.
Vhodnou teplotou při katalytické redukci je teplota 70 až 150, s výhodou 100 až 130 °C. Redukce se s výhodou provádí za tlaku 5 až 20 MPa, š výhodou 10 až 13 MPa. S výhodou je pH xylosy, která se má redukovat, mezi 5 a 7 a pH kyseliny xylonové je s výhodou mez i 1,5 a 2,5.
Frakce xylosy a kyseliny xylonové, které mají být před redukci rozděleny, musí být co možná vyčištěny, například na ionexu. Frakce xylosy a kyseliny xylonové mohou vyžadovat další čištění neutralizací/vysrážením/filtrací a/nebo zpracováním s uhlím nebo adsorbentem. Je také možné použít dvoustupňovou hydrogenaci, což znamená, že v prvním stupni se hydrogenace provádí například působením RaneyoVa niklu jako katalyzátoru a v druhém stupni se jako katalyzátor použije ušlechtilý kov. Způsob provedení vynálezu spočívá v provedení předoxidace. V tomto případě je oddělení koncentrátu kyseliny xylonové od roztoku účinnější. Xylitol vyrobený podle vynálezu se může s výhodou isolovat z roztoku produktu redukce chromatograf icky nebo s výhodou krystalizaci.
Způsob, podle vynálezu umožňuje, značně, snížit .ceny .výrobě-„ ného xylitolu. Tento způsob umožňuje například lepší použití » * ♦ suroviny (surovina je postačující pro až dvojnásobné množství xylitolu).
Následující příklady ilustrují tento vynález.
• fl ·· · · » * * · » · * · · fl · fl ·« fl * v fl • · · ···« ·· flfl « ·» flfl «· « « · fl • fl · fl fl • · ·»« ··fl • flfl • ·» flfl fl’
Příklady provedeni vynálezu
Příklad 1
Mg-Na dělení
Vzorek získaný z výluhu vaření se siřičitanem horečnatým sě chromatografuje známým způsobem (spis WO 94/26 380) použitím silně kyselého katexu (polystyrénový základní skelet aktivovaný sulfonací) v hóřečnaté formě. Získá se frakce bohatá na xylosu, směsná frakce a zbylá frakce obsahující hořčík, která se vrátí do výroby varné kyseliny vařením se siřičitanem horečnatým. Frakce bohatá na xylosu se změkčí nebo se z ní odstraní kationty silným katexem (Dow 88) , který byl v H+ formě a který byl regenerován kyselinou sírovou. Teplota byla 50 °C a průtok 2 objemy kolony za hodinu. Refraktometrický obsah suchých pevných látek (RDS) napájecí frakce byl 20 % hmotn. a délka cyklu byla 0,6 kg suchého materiálu/0,5 1 pryskyřice.
Hodnota pH získaného změkčeného (s odstraněnými kationtý) sirupu bylo hydroxidem sodným upravena na 5,5. Kationtý v něm obsažené byly hlavně sodíkové ionty. Sirup ztíží obsahoval jakékoliv dvojmocné kationtý. Sirup byl chromatograf ován na silně kyselém katexu (Finex VO 9 CTN) v sodíkové formě. Byla získána frakce, která byla zkoncentrována, pokud jde o xylosu, a která byla isolována, a zbylá frakce ve formě soli (frakce soli), která obsahovala velká množství sodíku. Množství xylosy v napájecí frakci bylo 37,2% hmotn. suchého materiálu. Množství xylosy ve frakci produktu získané po dělení bylo 55 % hmotn. suchého mateiřálu a ve zbývající frakci 2 % hmótn. suchého materiálu.
Z frakce soli odstraněny kationtý použitím silně kyselého katexu v H+ formě (Dow 88™) . Průtok byl 2 objemy kolony za hodinu, teplota 50 °C. Obsah suchých pevných látek (RDS) napájecí frakce byl 5,6 % hmotn. Celková délka cyklu byla 7,2 1/1 pryskyřice. Hodnota pH frakce frakce soli s odstraněnými kationtý «· *>
» · * 4 • · 4 · * · »« · · · · • ·· · ·· byla 1 a frakce obsahovala 0,252 ekvivalente H+/l. Celá frakce soli s odstraněnými kationty (7,2 1) byla použita pro regeneraci změkčující pryskyřice (500 ml) obsahující hlavně horečnaté ionty. Regenerace byla provedena tak, že kyselá frakce byla získána na začátku cyklu a další kyselina byla použita pro převedení změkčující pryskyřice v horečnaté formě přímo na H+ formu. Frakce (obsahující Na) pryskyřice po odstranění kationtů získaná na počátku regeneračního cyklu byla použita pro převedení změkčující pryskyřice ná Na formu. Kapacity a obsahy kationtů pryskyřic v různých stupních změkčování a odstraňování kationtů jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1
Analýza pryskyřice> iontové formy v různých stupních změkčováni a odstraňování kationtů
H (ekv. na 1) Na K Ca Mg Fe kationty (ekv./1)
před změkčením
napájení druhého dělení 1,67
po změkčení před odstraněním 0,04 0 0,02 0,09 1,73 0 1,88
kationtů ze zbytku po odstranění kationtů ze zbytku před regenerací změk- 1,65 1,74’ 0,02 0,11 0,02 0 1,89
čujicí pryskyřice po kyselé regeneraci 0 0,02 0,08 1,73 0 1,83
(přidána kyselina) 1,67
Příklad 2
Mg-Mg dělení
Druhé dělení Mg výluhu (stupeň b)) se provádí na chromatograf ické koloně s Mg* dělící pryskyřici za následujících podmínek:
dělící pryskyřice: Finex V 11 C™, DVB* 6,5 % teplota: 65 °C pratok: 0,9 m/h * Sulfonoyaná pryskyřice s polystyrénovým skeletem, zesíťovaný divinylbenzenem.
Čistota xylosy v napájení byla 29,1 % hmotn. suchého materiálu a čistota kyseliny xylonové byla 21,6 % hmotn. suchého materiálu. Byly isolovány tři frakce, čistota xylosy v xylosové frakci byla 44 % hmotn. suchého materiálu a obsah kyseliny xylonové ve frakci kyseliny xylonové byl 41 % hmotn,. suchého materiálu. Pořadí elůce isolovaných frakcí bylo: sůl, xylosa, xylonová kyselina.
Jestliže se dělení provádí s roztokem, jehož pH nebylo Upraveno (pH 2,1), kapacita frakce xylosa byla 5,2 kg suchého materiálu/h/m3. Jestliže bylo pH kapaliny upraveno oxidemhorečnatým před dělením na hodnotu 3,5, 4,5, 5,3 a 6,5, kapacita xylosy byla 11,8, 10,7, 11,6 a 10,7 kg suchého materiálu/h/m3. Jestliže pH dělení bylo zvýšeno, bylo dosaženo lepšího dělení díky silnější přilnavosti kyseliny xylonové na pryskyřici.
Příklad 3
Mg-Mg dělení
Druhé dělení Mg výluhu s dělící pryskyřicí podle příkladu 2 se provádí na chromatografické koloně v Mg+ foťmě za podmínek popsaných v příkladu 2. Frakce xylosy a xylonové kyseliny měly čistoty popsané v tabulce 2.
» » ·
I · ♦ ·« · 1 ·· ·♦ ·· * · · * · ♦ * » · * · • · · · · · * • · · ♦ • «· · · · · ·
Tabulka 2 čistoty frakcí získaných při dělení II Mg výluhu
pH napájecí % hmotn. frakce xylosy % hmotn. suchého materiálu frakce kys. % hmotn.
roztok suchého materiálu xylonové suchého materiálu
% hmotn. % hmotn. % hmotn . % hmotn. % hmotn. % hmotn.
xylosy kyseliny xylosy kyseliny xylosy kyseliny
xylonové xylonové xylonové
2,1 29,1 21,6 44,0 29,9 39,9 41,8
3,5 28,1 19,8 44,0 18,8 8,2 44,6
4,5 26,7 19,4 44,0 13,9 10,6 40,8
5,3 27,7 19,8 44,0 11,4 11,1 41,5
5,5 34,0 35,0 52,0 34,0 2,0 76,0
6,5 26,3 18,9 44,0 13,6 8,8 39,5
Příklad 4
Oddělení xylosy a kyseliny xylonové z Ca-sulfitového výluhu extrakcí ethanolem
Komerčně dostupný suchý a práškovaný Ca-sulfitový výluh listnatých stromů, jehož složení je uvedeno v tabulce 3 (1), se extrahuje ethanolem. Množství prásku v extraktu bylo 1500 g a množství 95% ethanolu bylo 15 1. Tato směs se míchá 4 hodiny při 50 °G, potom se zfiltruje a získaný koláč se vysuší. Množství rozpuštěných pevných látek bylo 32 % hmotn. Filtrát se odpaří na rotačním ódpařováku za sníženého tlaku. Odpařený zbytek se rozpustí v 8 litrech vody. Složení tohoto roztoku je uvedeno v tabulce 3 (2). Výtěžek xylosy byl 78 % hmotn. a výtěžek kyseliny xylonové 43 % hmotn. Výtěžky se zvýšily na 95, případně na 56 % hmotn., jestliže se ethanolová extrakce zopakuje.
«· * l · « 4 ·♦« ·
Tabulka 3
Dělení xylosy a kyseliny xylonové extrakci ethanolem
výchozí materiál 1 extrakt 2
obsah suchých pevných látek (g/100 g)‘ 96 21
neutrální oligosachařidy (% hmotn. suché hmotnosti) 1,1 2,6
glukosa (% hmotn. suché hmotnosti) 1,5 2,8
xylosa (% hmotn. suché hmotnosti) 12,5 24,1
galaktosa-ramnosa (% hmotn. suché hmotnosti) 1,6 3,0
mannosa (% hmotn. suché hmotnosti) 1,1 1,9
kyselina xylonová (% hmotn. suché hmotnosti) 5,2 5,4
Obsah suchých pevných látek prášku byl stanoven způsobem podle K. Fischera a obsah suchých pevných látek roztoku byl stanoven refraktometricky použitím tabulek indexu lomu čisté xylosy.
·· φφ φφ φ φφ φφ • · φ φ a · · · · φ · · • · · φ φ φ φ · φ φ • ΦΦΦ ΦΦΦ φ φ φφφ φφφ * φφφφ · φ φφφφ φφ φφ φφφ φφ φφ
Příklad 5
Oxidace xylosy na kyselinu xylonovou
Do autoklávů se dá 3,6 g MgO, 6 g xylosy a 200 g roztoku S02 (koncentrace 70 až 71 g SO2/1). Autoklávy se uzavřou a vloží se do glycerolové lázně o teplotě 150 °C. Autoklávy se v této lázni ponechají 1 h, 2 h, 4 h a 6 h, načež se ochladí. Roztok se zfiltruje a analyzuje. 67 % hmotn. xylosy bylo zoxidováno na kyselinu xylonovou během dvou hodin.
Tabulka 4
Oxidace xylosy na kyselinu xylonovou
doba xylosa (g/1) kys. xylonová (g/1)
0 30,0 0,0
1 8,8 16,8
2 4,2 20,1
4 2,8 17
6 1 16,5
Příklad 6
Krystalizace Mg-xylonátu z vody
Výchozím roztokem byla frakce kyseliny xylonové oddělená od Mg-sulfitového výluhu. Frakce kyseliny xylonové byla krystalována při 10 °c. Matečné louhy byly odděleny dekantací. Materiál krystalů Mg-xylonátu (suchá hmotnost 56,2 % hmotn., Čistota 58,5 % hmotn. vypočteno jako suchý materiál kyseliny xylonové) býl krystalován z roztoku ethanol-voda v poměru 120 g materiálu krystalů/l litr ethanolu. Krystaly byly vysušeny za teploty místnosti, čistota krystalů Mg-xylonátu byla 80,9 % hmotn. vypočteno jako suchý materiál kyseliny xylonové. Krystaly byly
ΦΦ ♦· ·· • ' φ · φ φ ·
ΦΦΦ a · • ··· · φ φ • φ φ · φφφφ φφ *· • · · φ · • Φ ΦΦΦ· • « · · · • φ ΦΦΦ ΦΦΦ φ φ φ ··· ·* ·· rozpuštěny ve vodě na 50% (hmotn.) roztok. Barva byla z roztoku odstraněna aktivním uhlím a filtrací.
Roztok xylonátu horečnatého (2040 g, obsah suchých pevných látek 45,8 % hmotn. (Karl-Fischer), Čistota kyseliny xylonové 79,3 % hmotn. suchého materiálu) se přenese do dvoulitrové nádoby (napájecí roztok) , kde se Mg-xylónát krystaluje následujícím způsobem.
Tento materiál (T^^^ 57 °G) se naočkuje 1 ml roztoku xylonátu hořečnatého. Jednu hodinu po naočkování se aktivuje 70-hodinový chladící program (60 až 2Q °C). Po lineárním chladícím programu se Mg-xylonát udržuje za konstantní teploty (20 °C) 72 hodiny. Krystaly se odfiltruji a promyjí se ethanolem. Tyto krystaly se vysuší při 45 °c. Výtěžek byl 337 g. čistota kyseliny xylonové byla 94,3 % hmotn. vztaženo na suchý materiál .
Příklad 7
Krystalizace Mg-xylonátu z vody
Výchozím roztokem byla frakce kyseliny xylonové oddělená od Mg-sulf itového výluhu. Frakce kyseliny xylonové byla krystalována při 10 °C. Matečné louhy byly odděleny dekantaci. Materiál krystalů Mg-xylonátu byl krystalován z roztoku ethanol-voda v poměru 120 až 150 g materiálu krystalů/1 litr ethanolu. Krystaly byly vysušeny za teploty místnosti, čistota krystalů “ I ·
Mg-xylonátu byla 80 až 94 % hmotn. vypočteno jako suchý materiál kyseliny xylonové. Krystaly byly rozpuštěny ve vodě na roztok obsahující 35 %.hmotn. kyseliny xýlónové o čistotě 71 % hmotn.
Roztok xylonátu hořečnatého (18,4 kg, RDS 34,3 % hmotn.) se použije jako napájecí roztok. Z roztoku se odpaří voda (Tmateriéiu 4θ 55 °C) . Když RDS tohoto materiálu dosáhne 52,8 % hmotn., přenese se tento materiál do šestilitrové chladící «4 ·· 44
4 4 * «4
4 4 4 4 ··♦ · · 4 • 4 4
4444 44 44 • 44 44
4 4 4 4
4 4 4 4 · 444 444
4 4
444 4« 44 krystalizační nádoby (7,1 kg) . Po 30 minutách se tento materiál naočkuje 0,7 g krystale xylonátu horečnatého při 63 °C. Jednu hodinu po naočkování se aktivuje 70-hodinóvý chladící program (60 až 20 °C). Materiál, který má Čistotu kyseliny xylonové 72,8 % hmotn. na bázi suchého materiálu a obsah suchých pevných látek 47,9 % hmotn. (Karl-Fischer), se odstřeďuje 5 minut při 4500 otáčkách za minutu a vysuší se při 45 °C. Výtěžek byl 1285 g. Čistota kyseliny xylonové krystalů Mg-xylonátu byla 90,2 % hmotn. vztaženo na suchý materiál.
Příklad 8
Krystalizace Mg-xylónátu z vody
Výchozím roztokem byla frakce kyseliny xylonové oddělená od Mg-sulfitového výluhu.
Roztok xylonátu horečnatého (20,6 kg, RDS 40,8 % hmotn.) se použije jako napájecí roztok. Z roztoku se odpaří voda (Tmaťeriáiu 40 55 °c) · Když RDS tohoto materiálu dosáhne 59,5 % hmotn., dojde ke spotánní krystalizaci. Materiál se přenese do destilitrově křystalizáční nádoby. Po 15 minutách se aktivuje 18-hodinový chladiči program (60 až 20 °C) . Materiál, který má čistotu kyseliny xylonové 74,2 % hmotn. na bázi suchého materiálu a obsah suchých pevných látek 51,5 % hmotn. (Karl-Fischer), se odstřeďuje 5 minut při 4500 otáčkách za minutu, promyje a vysuší se při 45 °C. Výtěžek byl 3,4 kg krystalů. Čistota kyseliny xylonové krystalů Mg-xylonátu byla 82,5 % hmotn. vztaženo na suchý materiál.
Příklad 9
Adsorpce kyseliny xylonové na mírně bazickém anexu
Napájecím roztokem byla xylosová frakce z prvního dělení podle příkladu 1 z chromatograf ického dělení Mg-sulfitového výluhu. Tato frakce byla dodávána do řady iontoměničů obsahují« · • flfl • fl fl<
• · · · flfl * »fl ·· • · · · • · · · • flfl «4« fl • fl flfl flflfl· flfl • fl cích silně kyselý katex (Dow 88™) a dva mírně bazické anexy (Dow 66T<) . Kationty ulpějí na katexu a kyselina xylonová se uvolní ze své soli, t j. převede se na volnou kyselinu, přičemž anionty ulpějí na anéxu.
Obsah pevných látek napájecího roztoku byl 32 % hmotn., teplota byla 40 °C a průtok 2 bv/h/kolónu (bv znamená objem kolony). V tomto pokusu byl zpracován roztok v množství odpovídajícím celkovému objemu pryskyřice.
V tomto případě kyselina xylonová ulpěla na obou pryskyřicích: 22 g/1 pryskyřice na první z nich a 83 g/1 pryskyřice na druhé pryskyřici. Analýzy napájecího materiálu a produktu jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka 5 % hmotn. suchého materiálu xylosa kys. xylonová napájecí roztok 49,4 17,9 produkt 75,2 4,8
Příklad 10
Děleni xylosy mírně kyselým katexem
Chromatografické dělení Mg-sulfitového výluhu bylo prováděno na mírně kyselém katexu, Finex CA 25 GC™. Téplota byla 65 °C a průtok 0,19 m/h. Napájecí roztok měl pH 1,2 a obsah xylosy 9,8 % hmotn. Kapacita frakce xylosy s Čistotou frakce 25 % hmotn. byla 9,6 kg suchého materiálu/m3/h a maximální Čistota xylosy při dělení byla 31,4 % hmotn. Obsah kyseliny xylonové v napájecím roztoku byl 5,5 % hmotn./suchý materiál (RDS) a v β ·
99« *· ·· «9 • * » * « · · « · · * « « • · « ···· 9« ·· • 4 »9 • · « · · · · *9« *»* • I ·· xylosové frakci 16,7 % hmotn./suchý materiál. Pořadí eluce bylo: většina soli, následovala téměř současně xylosa a kyselina xylonová (kyselina xylonová nepatrně později).
Příklad 11
Dělení xylosy mírně kyselým katexem
Chromatografické dělení Mg-sulfitového výluhu bylo prováděno na mírně kyselém katexu, Purolite C 107™. Teplota byla 65 °C a průtok 0,7 m/h. Napájecí roztok měl pH 4,5 a obsah xylosy 10,9 % hmotn. Kapacita frakce xylosy s čistotou frakce 25 % hmotn. byla 19,0 kg suchého materiálu/m3/h a s čistotou frakce 25 % hmotn. byla 7,8 kg suchého materiálu/m3/h. Maximální čistota xylosy při dělení byla 42,7 % hmotn. Obsah kyseliny xylonóvé v napájecím roztoku byl 5,6 % hmotn./Suchý materiál. Čistota kyseliny xylonové v xylosové frakci s čistotou frakce 25 % hmotn,/suchý materiál xylosy byla 11,7 % hmotn./suchý materiál a v xylosové frakci s čistotou frakce 40 % hmotn./suchý materiál xylosy byla čistota kyseliny xylonové 18,5 % hmotn./suchý materiál. Soli, xylosa a kyselina xylonová byly eluovány téměř současně (kyselina xylonová nepatrně později).
Příklad 12
Dělení xylosy katexem podobajícím se vláknu
Chromatografické dělení Mg-sulfitového výluhu bylo prováděno na zdánlivě vláknitém katexu, Smoptec 101,3™, polystyrénový skelet, který je aktivován kyselinou sulfonovou. Teplota byla 65 °C a průtok 1,8 m/h. Napájecí roztok měl pH 2,2 a obsah xylosy. 8,9 % hmotn. Maximální čistota xylosy při dělení byla 23^4 % hmotn. Obsah kyseliny xylonové v napájecím roztoku byl 5,1 % hmotn./suchý materiál (RDS) a maximální čistota v xylosové frakci byla 15,0 % hmotn./suchý materiál. Pořadí eluce bylo: většina soli a xylosa a kyselina xylonová současně.
*» «· >· » « * · * *
4 4 4 4
444 44 4
4 4 4
4444 44 44
44 44
4 · 4 4
4 · 4 4 4 444444 • · 4
4·· 44 44
Příklad 13
Dělení xylosy silně kyselým katexem
Chromatografické dělení Mg-sulfitového výluhu bylo prováděno na silně kyselém katexu, Finex CS 11 GC™. Teplota byla 65 °C a prfttok 0,7 m/h. Napájecí roztok měl pH 1,0 a obsah xylosy lij9 hmotn. Kapacita frakce xylosy s čistotou frakce 4 0 % hmotn. byla 11,2 kg suchého materiálu/m3/h a maximální čistota xylosy při dělení byla 44,8 % hmotn. Obsah kyseliny xylonové v napájecím roztoku byl 5,5 % hmotn./suchý materiál (RDS) a v xylosóvé frakci 25 % hmotn./suchý materiál. Pořadí eluce bylo: většina soli, xylosa a kyselina xylonová. Poslední dvě frakce se částečně překrývaly.
Příklad 14
Oxidace xylosy
Do autokláva se dají 2 g MgQ, 62 g kapaliny sulfitového výluhu a 140 g roztoku S02 (koncentrace 70 až 72 g S02/l) . Autoklávy se uzavřou a vloží se do glycerolové lázně o teplotě 150 °C. Autoklávy se v této lázni ponechají 30 minut, 1 h, 2 h a 4 h, načež se ochladí. Roztok se zfiltruje a analyzuje. 28 % hmotn. xylosy bylo zoxidováno na kyselinu xylonovou během čtyř hodini
444 •1 4* 44
4 4 * « ·
4 · 4 4
444 4 · 4 · 4 4
4444 4« 44
44 · · 4 « 4 4 4
4·4 444
4 *4
Tabulka 6
Oxidace xylosy na kyselinu xylonovou
doba xylosa (g/l) kys. xylonová (g/l)
0 20,1 10,0
30 minut 15,8 10,7
l hodina 11,7 13,9
2 hodiny 7,7 15,7
4 hodiny 5,7 15,4
Příklad 15
Hydrogenace kyseliny xyloriové
Surovinou byla frakce kyseliny xylonově, která byla připravena ták, jak je popsáno v příkladech 6, 7 a 8, a ze které byl katexem odstraněn hořčík.
Hydrogenace se provádí v pětilitrovém autoklávu Medímex (reaktor dávkového typu) při lio °c za tlaku 13 MPa s použitím ruthenia na uhlí jako katalyzátoru (5 % hmotn. Ru ha uhlí, Engelhard CP 56 x L/R/WW), dávka byla 18 % hmotn. ze suchého materiálu. Doba hydrogenace byla 3 hodiny. Tabulka 7 ukazuje složení výchozího materiálu a získaného produktu.
• » * · * · · v · • · • • ·· 11 11 * · · ·
« · · · * * • ·« «·*
• · * Φ • i
·· ··· 11 ··
Tabulka 7
Hydrogenace kyseliny xylonové
složení (% hmotn, ze suchého materiálu)
výchozí materiál produkt
kyselina xylonová 94,2 8,3
xylitol 0 75,9
arabinitol 0 6,6
xylosa 1,1 0
Příklad 16
Redukce hydridoboritanem sodným oxidované frakce xylosa-kyselina xylonová získané chromatografickým dělením
Reakce se provádí za normálního tlaku a za teploty místnosti mícháním. Reakční doba byla 2 hodiny po tom, co bylo přidáno reakční činidlo (přidáváno postupně)·.. Frakce byla zredukována jako taková po projití katexem při obsahu suchých pevných látek 10 % hmotn. Hydridoboritan sodný se přidává v poměru 3 g/ /100 g hmotnosti roztoku (= 10 g suchého materiálu). Hydridoboritan sodný se přidává ve formě 4% (hmotn.) vodného roztoku. Reakce se ukončí okyseléním roztoku 6N kyselinou chlorovodíkovou (pH 2). Výsledky jsou uvedeny v tabulce 8.
φ* ·Φ * • · · v · * ♦ φ · · · ♦ · • φ · » φ φ * · • « · · ·
9·99 ·· ·* ·*· ·* 4»
Φ · · • 9 9 9
999 Φ Φ «
Φ Φ
99
Tabulka 8
Redukce hydridoboritanem sodným oxidované frakce xylosa-kyselina xylonová složení (¾ hmotn. ze suchého materiálu) xylosa kyselina xylitol
kyselinová frakce 1,7 7,5 0
frakce zredukované kys. 0,2 3,1 2,1
frakce kyseliny + katex 1,9 8,1 0
redukovaná frakce +
+ katex 0,6 3,2 2,4
Příklad 17
Hydrogenace směsi zahuštěné vzhledem ke kyselině xylonové na Raneyově niklu
Kyselina xylonová (166 g/.l) v 70% methanolu se hýdrogenuje v autoklávu na Raneyově niklu (2 gj při 122 °C a tlaku 6,5 MPa 18 hodin. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 9.
Tabulka 9
Hydrogenace směsi zahuštěně vzhledem ke kyselině xylonové složení (% hmotn. ze suchého materiálu) výchozí materiál produkt kyselina xylonová 94,2 xylosa 1,i xylitol 0
63,8
15,0 • · · ·· >· » · · 1 ί · · i • · · · « 1 • i ·« ·
Příklad 18
Hydrogenace s rhodiem směsi zahuštěné vzhledem ke kyselině xylonové
Kyselina xylonová (166 g/1) se hydrogenuje v autoklávu s 0,17 g katalyzátoru (5 % (hmotn.) Rh/2 % (hmotn.) Mo/A1203) při 140 °C a tlaku 6,5 MPa 18 hodin. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 10.
Tabulka 10
Hydrogenace směsi zahuštěné vzhledem ke kyselině xylonové
složení (% hmotn. ze suchého materiálu)
výchozí materiál produkt
kyselina xylonová 94,2 18,7
xylosa 1,1 0
xylitol 0 53,1
Příklad 19
Krystalizace xylitolu
Surovinou byl xylitól vyrobený jak popsáno v příkladech 15 až 18.
Xylitol (97 g, RDS 11,4 % hmotn., napájecí roztok) byl odpařen na RDS obsah 91,4 % hmotn. při 60 °C. Tato hmota byla přenesena do jednolitrové reakční nádoby, kde byla naočkována 0,06 g krystalů xylitolu při 60 °C. Byl aktivován lineární 49-hodinový chladící program (60,5 °C až 30 °C) . Po ochlazení byla teplota hmoty zvýšena o 3 °C a tato hmota byla odstřeďována. čistota xylitolu ve hmotě byla 77 % hmotn. ze suchého materiá• 4 »4 44 · ·· ♦·
4«· 4 4 · * · 4 4 4
4 44 4 444»
44444 4 4 4 444 444
4 4«· · 4
4444 44 ·· ··· ·· ·« lu. Tyto krystaly byly odděleny pětiminutovým odstřeďováním (průměr koše 22 cm, velikost síta 0,15 mm) při 4500 ot/min. Krystaly byly promyty. Výtěžek byl 30 g vysušených krystalů, čistota xylitolu v krystalech byla 81,2 % hmotn. vztaženo na hmotnost suchého materiálu.
Příklad 20
Krystalizace xylitolu
Surovinou byl xylitol vyrobený jak popsáno v příkladech 15 až 18.
Xylitolový roztok byl zfiltrován 12μιη membránou. Xylitol (170 g suchého materiálu: RDS 19,7 % hmotn., napájecí roztok) se odpaří na RDS obsah 91,3 % hmotn. při 60 °C. Tato hmota se přenese do jednolitrové reakční nádoby, kde byla naočkována 0,05 g krystalů xylitolu při 60 °C. Byl aktivován lineární 41-hodinový chladící program (60,5 °C až 30 °G) . Po ochlazení byla teplota hmoty zvýšena o 3 °Č a hmota byla odstřeďována. Čistota xylitolu ve hmotě byla 64,3 % hmotn. ze suchého materiálu. Tyto krystaly byly odděleny pětiminutovým odstřeďováním (průměr koše 22 cm, velikost síta 0,15 mm) při 4500 ot/min. Krystaly byly promyty. Výtěžek byl 54 g vysušených krystalů. Čistota xylitolu v krystalech byla 93,3 % hmotn. vztaženo na hmotnost suchého materiálu.
Příklad 21
Krystalizace xylitolu
Surovinou byl xylitol vyrobený jak popsáno v příkladech 15 až 19.
Xylitolový roztok byl zfiltrován 12μπι membránou. Xylitol (185 g suchého materiálu: RDS 20,9 % hmotn., napájecí roztok) se odpaří na RĎS obsah 92,2 % hmotn. při 60 °C. Tato hmota se «« ·« » « « · • * 9 « ft · · fl • *
I ·· · 99 fl fl » * · 1 » · · '
9 fl fl | « 1 • fl · přenese do jednolitřové reakční nádoby, kde byla naočkována 0,05 g krystalů xylitolu při 56,5 °C. Byl aktivován lineární 69-hodinový chladící program (57 °C až 30 °C) . Po ochlazení byla teplota hmoty zvýšena o 3 °C a hmota byla odstřeďována. Čistota xylitolu ve hmotě byla 56,5 % hmotn. ze suchého materiálu. Tyto krystaly byly odděleny pětiminutovým odstřeďováním (průměr kose 22 cm, velikost síta 0,15 mm) při 4500 ot/min. Krystaly byly promyty. Výtěžek byl 55 g vysušených krystalů. Čistota xylitolu v krystalech byla 6.8,0 % hmotn. vztaženo na hmotnost suchého materiálu.
Příklad 22
Hydrogenace xylosy
Surovinou byla frakce xylosy, která byla připravena tak, jak je popsáno v příkladu 1 a která byla zpracována s konvenčním ionexem.
Hydrogenace se provádí v pětilitrovém autoklávu (Medimex, reaktor dávkového typu) při 100 °C za tlaku 4 MPa. Obsah suchých pevných látek sirupu byl 47,8 % hmotn. Množství katalyzátoru (Raneyův nikl, Chemcat J 10 GS™, vlhká katalyzátorová kaše) bylo 10 % hmotn., vypočteno jako suchý materiál sirupu. Doba reakce byla 90 minut. Tabulka 11 ukazuje obsahy xylitolu a xylosy napájecího roztoku a roztoku produktu.
• * ·· • · « · • · • · · · ·
Tabulka 11
Hydrogenace xylosy
% hmotn. suchého materiálu
xylosa xylitol
napájecí roztok 98,9 0
produkt 0 98,6
, ť .··. .-eťJVICPítPíy Llor

Claims (39)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby xylitolu z materiálu, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou, vyznačující se t í m, že se kyselina xylonová oddělí od materiálu, který obsahuje xylosu a kyselinu xylonovou, materiálem obsahujícím xylosu a kyselinu xylonovou je varná kapalina sulfitového výluhu nebo její část, načež se oddělená kyselina xylonová zredukuje na xylitol a xylitol se isoluje.
  2. 2. Způsob výroby xylitolu podle nároku 1, vyznačující se t í m, že dále zahrnuje stupeň, ve kterém se od materiálu obsahujícího xylosu a kyselinu xylonovou oddělí také xylosa.
  3. 3. Způsob výroby xylitolu podle nároku 2, vyznačující se t í m, že se oddělená xylosa zredukuje na xylitol a xylitol se isoluje.
  4. 4. Způsob výroby xylitolu podle nároku 2, vyznačující se t í m, že se oddělená xylosa krystaluje a isoluje a že se xylonová kyselina možná zreduje na xylitol.
  5. 5. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků l až 4, vyznačující se tím, že materiál obsahující xylosu a kyselinu xylonovou znamená varnou kapalinu horečnatého sulfitového výluhu.
  6. 6. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že materiál obsahující xylosu a kyselinu xylonovou znamená Varnou kapalinu vápenatého sulfitového výluhu.
  7. 7. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků i až 6, v y z n a č u j í c í se t í m, že oddělení se provádí chromatograficky, extrakcí, krystalizaci nebo na • ·' 9 »9 999 « 9
    99 99
    ......«Μ’»*-’.!1-’?.1 fe fc « » · ft ·· · · * · ··· ·» fe · · * · »' »«* · · · « fe fefefe fefefe • · · · · · « fefefefe, ·· fefe fefefe »· fefe ionexu.
  8. 8. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7,vyznačující se tím, že oddělení se provádí chromatograficky.
  9. 9. Způsob výroby xylitolu podle nároku 8, vyznačující se tím, že oddělení se provádí po dávkách nebo jako kontinuální proces.
  10. 10. Způsob výroby xylitolu podle nároku 9, vyznačující se tím, že zahrnuje následující stupně:
    a) výluh z vaření se siřičitanem hořečnatým se chromatógrafuje na dělící pryskyřici v hořečnaté formě, takže sé získá frakce bohatá na xylosu, směsná frakce a zbylá frakce v horečnaté formě, a
    b) získaná frakce bohatá na xylosu se chromatografuje na dělící pryskyřici, která je ve formě hořečnaté soli nebo ve formě soli jednomocného kovu a isoluje sé frakce obohacená xylosou, frakce, která je ve formě soli, a frakce, která je obohacena kyselinou xylonovou.
  11. 11. Způsob výroby xylitolu podle, nároku 10, vyznačující se t í m, že zbylá frakce v hořečnaté formě získaná Ve stupni ad a) se vrátí do přípravy kyselého výluhu hořečnatého sulfitového výluhu.
  12. 12. Způsob výroby xylitolu podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se t í m, že pryskyřice ve stupních ad á) a b) znamená silně kyselý katex.
  13. 13. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 10 až 12, vyznačující s é t í m, že pryskyřice ve stupni b) je ve formě jednomocného kovu.
  14. 14. Způsob výroby xylitolu podle nároku 13, vyznačující se t í m, že se jako jednomocný kov používá *· ŮV ·« φ· • « « · *» * • · · · ·Γ · • - ····(· ·' · • · · ♦ ···· >· ·« sodík.
    Způsob výroby xylitolu podle nároku 13 nebo 14, značující se tím, že dále obsahuje ve kterém frakce obsahující xylosu ve stupni ad a) stupněm ad b) změkčí.
  15. 16.. Způsob výroby xylitolu podle nároku 15, vyznačující se t í m, že se odstranění kationtu provádí katexem v sodíkové formě.
  16. 17. Způsob výroby xylitolu podle nároku 15, vyznačující s ě t í m, že se změkčení provádí katexem ve vodíkové formě.
  17. 18. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 15 až 17, v y z n a Č u j í c í ,se t í m, že pH frakce obsahující xylosu získané při změkčování je upraveno na 5,5.
  18. 19. Způsob výroby xylitolu podle nároku 18, vyznačující se t í m, že se pH upraví hydroxidem sodným.
  19. 20. Způsob výroby xylitolu podle nároku 15, vyznačující se ti m, že zbylá frakce ve formě soli, která se Získá ve stupni ád b), se vede katexem ve formě vodíku a získaná kyselina se použije k regeneraci vodíkové formy katéxu, která se vyrobí při změkčování provedeném před stupněm ad b) a která je v horečnaté formě.
  20. 21. Způsob výroby xylitolu podle nároku 20, vyznačující se t í m, že pryskyřice ve formě sodíku získaná po výměně kationtu se regeneruje kyselinou a získaná sodná sůl se použije k převedení změkčovací kolony regenerované na vodíkovou formu na sodíkovou formu.
  21. 22. Způsob výroby xylitolu podle nároku 21, vyznačující se t í m, že se použije kyselina, která se
    444 « 4
    4444 44 .Π·*ίΤϊ '‘-pcwusr
    4 > 4' 4j_
    4 4 4?
    ·μ získá převedením změkčovací kolony regenerované na vodíkovou formu na sodíkovou formu.
  22. 23. Způsob výroby xylitolu podle nároku 20, vyznačující se t í m, Že se hořečnatá frakce vytvořená při regeneraci katexu použitého pro změkčování vrátí do přípravy kyselého vaření hořečnatého sulfitového výluhu.
  23. 24. Způsob výroby xýlitolu podle kteréhokoliv z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že pryskyřice ve stupni ad b) je v hořečnaté formě.
  24. 25. Způsob výroby xylitolu podle nároku 24, vyznačující se t í m, že se pH frakce bohaté na xylosu a získané ve stupni ád áj upraví na pH 3,5 až 6,5.
  25. 26. Způsob výroby xylitolu podle nároku 25, vyznačující se t í m, že se pH upraví na hodnotu 5.5.
  26. 27. Způsob výroby xylitolu podlé nároku 25 nebo 26, v y načující se tím, že se pH upraví oxidem hořečnatým.
  27. 28. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 10 nebo 24 až 27, v y ž n a č u j í c í se t í m, že se xylonát hořečnatý získaný ve stupni ad b) krystaluje.
  28. 29. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se dělení provádí extrakcí.
  29. 30. Způsob výroby xylitolu podle nároku 29, vyznačující se t í m, že se extrakce provádí ethanolem.
  30. 31. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až
    4, vyznačující se tím, že se dělení provádí ionexem.
    ·· O *4«· 44 • · 4 4 4 • 4·· 9 · 4 • 4 4 4
    4444 4« ·4
    4 44 44 • 4 · · · 4
    4 « · 4 4 f · *44 44· • · 4 •44 44 44
  31. 32. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 nebo 5 až 31, vyznačující se tím, že se oddělená xylosa před redukcí oxiduje na kyselinu xylonovou.
  32. 33. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 nebo 5 až 32, vyznačující se t í m, že se tato redukce provádí katalyticky.
  33. 34. Způsob výroby xylitolu podle nároku 33, vyznačující se t í m, že se jako katalyzátor použije Ru, Pd, Pt, Raneyův nikl nebo Rh.
  34. 35. Způsob výroby xylitolu podle nároku 34, vyznačující se t í m, že se jako katalyzátor použije Ru.
  35. 36. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 33 až 35, vyznačující se t í m, že se tato redukce provádí při 70 až 150 °C.
  36. 37. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 33 až 36, vyznačující se t í m, že se redukce provádí za tlaku. 10 až 13 MPa.
  37. 38. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 33 až 37, vyznačující se tím, že se redukce xylosy provádí při pH 5 až 7 a redukce kyseliny xylonové při pH 1,5 aŽ 2,5.
  38. 39. Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 a 5 až 32, vyznačující se t í m, že se redukce provádí použitím hydridu kovu jako reakčního činidla.
  39. 40. Způsob výroby xylitolu podle nároku 39, vyznačující se t í m, Žě se jako reakční činidlo typu hydridu kovu používá hydridoboritan sodný.
    -Γ.” «· • 9 · 9 • · · • » *· • • flflfl flfl » fl fl * • fl fl fl · fl» • fl flfl • · fl fl • flfl « • ··« «·« • fl flfl flfl
    Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 nebo 5 až 40, vyznačující se tím, že se xylitol oddělí z roztoku produktu redukce chromatograf icky.
    Způsob výroby xylitolu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 nebo 5 až 40, vyznačující se tím, že se xylitol oddělí z roztoku produktu redukce krystalizací.
CZ984090A 1996-06-24 1997-06-23 Způsob výroby xylitolu CZ409098A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962610A FI102962B (fi) 1996-06-24 1996-06-24 Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ409098A3 true CZ409098A3 (cs) 1999-04-14

Family

ID=8546272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ984090A CZ409098A3 (cs) 1996-06-24 1997-06-23 Způsob výroby xylitolu

Country Status (14)

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

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI974625A0 (fi) * 1997-12-23 1997-12-23 Xyrofin Oy Foerfarande foer framstaellning av xylos
FI117465B (fi) 2000-02-03 2006-10-31 Danisco Sweeteners Oy Menetelmä pureskeltavien ytimien kovapinnoittamiseksi
FI20002149A7 (fi) * 2000-09-29 2002-03-30 Xyrofin Oy Sakkaridien puhdistaminen kromatografisella erotuksella
FI20002150L (fi) 2000-09-29 2002-03-30 Finnfeeds Finland Oy Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi prosessiliuoksista
FI20002148L (fi) * 2000-09-29 2002-03-30 Xyrofin Oy Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi
US6894199B2 (en) * 2001-04-27 2005-05-17 Danisco Sweeteners Oy Process for the production of xylitol
BR0301678A (pt) * 2003-06-10 2005-03-22 Getec Guanabara Quimica Ind S Processo para a produção de xilose cristalina a partir de bagaço de cana-de-açucar, xilose cristalina de elevada pureza produzida através do referido processo, processo para a produção de xilitol cristalino a partir da xilose e xilitol cristalino de elevada pureza assim obtido
US7812153B2 (en) * 2004-03-11 2010-10-12 Rayonier Products And Financial Services Company Process for manufacturing high purity xylose
EP1727778A4 (en) * 2004-03-26 2010-11-17 Purdue Research Foundation PROCESSES FOR PRODUCING XYLITOL
EP2386625A2 (en) * 2004-05-19 2011-11-16 Biotech Research And Development Corporation Methods for production of xylitol in microorganisms
US7955489B2 (en) * 2006-02-08 2011-06-07 Dynamic Food Ingredients Corporation Methods for the electrolytic production of erythrose or erythritol
EP2146998B1 (en) * 2007-04-06 2012-03-07 Sud-Chemie, Inc. Sorbitol conversion process
EP2100972A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-16 BIOeCON International Holding N.V. Process for converting polysaccharides in a molten salt hydrate
US9109265B2 (en) 2008-06-26 2015-08-18 Dupont Nutrition Biosciences Aps Process for separation of Ca- or Mg-sulfite spent liquor to yield crystalline xylose
WO2010067795A1 (ja) * 2008-12-09 2010-06-17 日本甜菜製糖株式会社 農産物又は農産副産物からの糖アルコール及び糖の製造方法
CN103201395B (zh) 2010-06-26 2016-03-02 威尔迪亚有限公司 糖混合物及其生产和使用方法
WO2012137201A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Hcl Cleantech Ltd. Lignocellulose conversion processes and products
GB201216764D0 (en) 2012-09-20 2012-10-31 Dupont Nutrition Biosci Aps Separation and recovery of xylose
ES2850355T3 (es) 2016-02-19 2021-08-27 Intercontinental Great Brands Llc Procesos para crear corrientes de múltiples valores de fuentes de biomasa
CA3047841A1 (en) 2016-12-21 2018-06-28 Creatus Biosciences Inc. Xylitol producing metschnikowia species
RU2643724C1 (ru) * 2017-04-06 2018-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "Петровский фарватер" Способ переработки растительного сырья для получения гидролизатов, содержащих ксилозу, для получения ксилита
CN109761755B (zh) * 2019-03-18 2024-08-09 浙江华康药业股份有限公司 集成蒸发、结晶和离心分离制备木糖醇的装置及控制方法
CN115650845A (zh) * 2022-11-14 2023-01-31 南京林业大学 一种从发酵液中制备木糖酸晶体的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH507179A (de) * 1968-07-26 1971-05-15 Hoffmann La Roche Verfahren zur Herstellung von Xylit
US3784408A (en) * 1970-09-16 1974-01-08 Hoffmann La Roche Process for producing xylose
US4008285A (en) * 1974-04-22 1977-02-15 Melaja Asko J Process for making xylitol
US4075406A (en) * 1974-04-22 1978-02-21 Suomen Sokeri Osakeyhtio Process for making xylose
US4066711A (en) * 1976-03-15 1978-01-03 Suomen Sokeri Osakeyhtio (Finnish Sugar Company) Method for recovering xylitol
US4631129A (en) * 1985-10-04 1986-12-23 Suomen Sokeri Oy Production of pure sugars and lignosulfonates from sulfite spent liquor
FI92051C (fi) * 1992-03-17 1994-09-26 Amylum Nv Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi D-glukoosista ja D-glukoosin ja D-fruktoosin sekä D-glukoosin ja D-galaktoosin seoksista
FI932108L (fi) * 1993-05-10 1994-11-11 Xyrofin Oy Menetelmä sulfiittikeittoliemen fraktioimiseksi
FI97625C (fi) * 1995-03-01 1997-01-27 Xyrofin Oy Menetelmä ksyloosin kiteyttämiseksi vesiliuoksista
FI98791C (fi) * 1994-04-21 1997-08-25 Xyrofin Oy Menetelmä liuoksen fraktioimiseksi
DE4416408A1 (de) * 1994-05-10 1995-11-16 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung von Zuckern

Also Published As

Publication number Publication date
FI102962B1 (fi) 1999-03-31
EP0914312A1 (en) 1999-05-12
US5998607A (en) 1999-12-07
WO1997049659A1 (en) 1997-12-31
ES2177982T3 (es) 2002-12-16
FI962610A0 (fi) 1996-06-24
FI102962B (fi) 1999-03-31
ZA975573B (en) 1998-03-03
ATE218526T1 (de) 2002-06-15
DE69713099T9 (de) 2005-10-27
SK175998A3 (en) 1999-06-11
JP2000511199A (ja) 2000-08-29
AU3178997A (en) 1998-01-14
DE69713099T2 (de) 2002-12-19
FI962610L (fi) 1997-12-25
DE69713099D1 (de) 2002-07-11
SK282652B6 (sk) 2002-11-06
RU2176996C2 (ru) 2001-12-20
EP0914312B1 (en) 2002-06-05
CA2258866A1 (en) 1997-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ409098A3 (cs) Způsob výroby xylitolu
US3586537A (en) Process for the production of xylose
EP1354068B1 (en) Recovery of xylose
US4181796A (en) Process for obtaining xylan and fibrin from vegetable raw material containing xylan
EP1002782B1 (en) Method of producing polyols from arabinoxylan-containing material
KR20050026418A (ko) 당의 결정화
WO2005042788A1 (en) Separation process
EP1042513A1 (en) Method of producing xylose
JP4148609B2 (ja) キシロース及びキシロオリゴ糖の製造方法
CN101317850B (zh) 蔗糖吸收抑制剂
CN101337881A (zh) 一种反式阿魏酸、对-香豆酸和戊聚糖的制备方法
EP0907627B1 (en) Method for producing xylitol
JPS62126193A (ja) L−ラムノ−スの製造方法
SU786904A3 (ru) Способ получени ксилозы
US5433793A (en) Preparation of high purity D-allose from D-glucose
US3980719A (en) Process for obtaining xylitol from natural products containing xylan
EP3606932B1 (en) Industrial-scale d-mannose extraction from d-mannose bisulfite adducts
CH401987A (fr) Procédé d&#39;extraction et de purification de l&#39;acide glutamique
JPH0575400B2 (cs)
CS221038B1 (cs) Sposob přípravy D-sorbózy
JPS5835169B2 (ja) キシリットの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic