DE2007227A1

DE2007227A1 - Verfahren zur Gewinnung von Fruktose

Info

Publication number: DE2007227A1
Application number: DE19702007227
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P C07o 121-34 ist
Original assignee: Tatuki, Ryoki, Goshogawara, Aomori; Kubo, Tetsujiro, Tokio; (Japan)
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1970-08-27
Also published as: CH547859A; GB1260826A; US3666647A; FR2031478A1; BE745521A; DE2007227B2

Description

PATENTANWÄLTE _

PATENTANWALT DIPL-ING. R. MDLLER-BDRNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY

BERLI N-DAHLEM 33 ■ PODBI ELS KIALLEE «8 8MONCHEN22· Wl D E N M AYERSTRAS S E 4»

TEL 0311 · 762907 · TELEGR. PROPlNDUS . TELEX 0184057 TEL 0811 . 225585 - TELEGR. PROPlNDUS · TELEX 0524244

München, den 17. Februar

2ö ol4

iiyoki Tatuki, Gosliogawarashi, üomori-ken, Japan und Tetsujiro üubo, Tokyo, Japan

Verfahren zur Gewinnung von jfruktose

jJie Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorteilhaften Abtrennung von ij'ruktose aus einer Zuckerlösung, in der sie neben Glukose vorliegt, und insbesondere ein Verfahren zur Gewinnung von i'ruktose hoher Reinheit, das darin besteht, daß i'ruktose aus der Invertzucker iösung oder aus der isomerisierten Zuckerlösung, die durch Isomerisieren von Glukose erhalten worden ist, in hoher Ausbeute abgetrennt wird.

UXe konventionellen Methoden zur Gewinnung von Fruktose bestehen darin, daß ij'ruktose aus dem na tür liehe?, tfruktose enthaltenden ^tonmaterial extrahiert wird oder daß Fruktose aus der Invertzuckerlösung, die durch Inversion von Zucker mit Säure erhalten worden 1st, oder aus der isomerisierten Zuckerlösung, die durch Isomerisieren von Glukose mit Alkali oder Enzym erhalten worden ist, abgetrennt wird, jedoch sind diese konventionellen Verfahren vom wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen nicht günstig.

009835/1999

Die praktischen iuaianahmen zur Abtrennung der Fruktose bei den bekannten Verfahren bestehen beispielsweise darin, daia Fruktose in Form von Fruktose-Kaik abgetrennt wird, daß die in der gemischten Zuckerlösung vorliegende Glukose in üiukonsäure umgewandelt wird, um diese in Form ihres Natriumsalzes abzutrennen, unu daß eine alkoholische gemischte Zuckerlösung hoher Konzentration bereitet wird, die zum Abtrennen von Fruktose in Form des Caiciumchiorid-Üoppelsaizes mit Calciumchlorid versetzt wird. Diese bekannten konventionellen Maßnahmen bringen jedoch im Hinblick auf Ausbeute und Produktionskosten keine zufriedenstellenden Ergebnisse.

So wurde in neuerer Zeit das Verfahren zum Abtrennen von Fruktose aus alkoholischer Lösung in Form des Caiciumcnlorid-Doppelsalzes entwickelt, una es wird berichtet, daß die Ausbeute an Fruktose-Caxciumciixorid-Doppeisalz ein Maximum erreicnt, wenn die Alkoholkonzentration o5 % beträgt; jedoch ist erforderlich, eine große Alkoholmenge zu verwenden und eine Anlage zur Wiedergewinnung des eingesetzten Alkohols vorzusehen, und es ist notwendig, im Hinblick auf die Abtrennung der Fruktose die Alkoholkonzentration konstant zu halten. Deshalb erscheint das bekannte Verfahren vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit und des Betriebs nicht günstig.

Andererseits wurde gemäß dem genannten konventionellen Verfahren, bei dem von einer alkoholischen Lösung ausgegangen wird, zur Abtrennung der Fruktose aus dem Fruktose-Calciumchiorid-Jüoppelsaiz vorgeschlagen, das Fällmittel zur Gewinnung des unlöslichen Salzes des Calciums, wie Carbonat, Sulfat oder Oxalat zuzusetzen, mit Hilfe eines Ionenaustauschharzes oder einer dialytischen Membran zu entsalzen oder mit Hilfe der Elektrodialyse unter Verwendung einer Ionenaustauschmembran zu entsalzen· Ua jedoch die Menge an hierbei vorhandenem Calciumchlorid ziemlich groß ist und deshalb die mit Ionenaustauschharz oder

009836/1999

dia.lytischer kembran arbeitenden Verfahren nicht wirtschaftlich sind und andererseits die mit einem Fällmittel arbeitenden bekannten Verfahren zu einem hohen Verlust an Fruktose führen, wurden bei der praktischen Durchführung Elektrodialyse una Ionenaustauschmembran kombiniert eingesetzt.

iiei der konventionellen Elektrodi&lysemethode, bei der Wasser als Kondensationsflüssigkeit verwendet wird, wandern jedoch 1 bis fc> % Fruktose neben Caiciumchxorid in die Kondensierflüssigkeit (Wasser), und deshaxb ist es unmöglich, Calciumchlorid und Fruktose wiederzugewinnen. Außerdem ergibt sicn der Nachteil höherer Produktionskosten und niedrigerer Ausbeuten an Fruktose.

Erfindungsgemäß wurde nun ein Verfahren entwickelt, das darin besteht, daß das durch Zusetzen von Calciumchlorid zu der Fruktose und Glukose enthaltenden Zuckerlösung bereitete Gemisch nachfolgend eingeengt und dann das erhaltene Gemisch unter langsamem Rühren allmählich abgekühlt wird, wodurch Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz vorteilhaft ohne Zusetzen von Alkohol abgetrenniAerden kann.

Außerdem wurde·erfindungsgemäß festgestellt, daß, wenn Elektrodialyse unter Verwendung einer Ionenaustauschmembran bei der Abtrennung von Fruktose aus dem Fruktose-Caiciumchlorid-JJoppeisaiz angewendet und eine Fruktose und Glukose enthaltende Rohmateriallösung verwendet wird, Fruktose in bemerkenswert hoher Ausbeute erhalten werden kann.

Deshalb ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Gewinnung von Fruktose mit hoher Reinheit in hoher Ausbeute durch vorteilhafte Abtrennung von Fruktose aus der Glukose und Fruktose enthaltenden Zuckerlösung,

009835/1999

wie einer Invertzuckerlösung oder einer isomerisierten Zuckerlösung.

Als Ausgangsmaterial bei dem Verfahren nach der Erfindung können eine Fruktose und andere Zucker, wie Glukose, enthaltende Zuckerlösung, wie eine Invertzuckerlösung oder die isoraerisierte Zuckerlösung der Glukose, verwendet werden.

Beim Zusetzen von Calciumchlorid zu der Fruktose und Glukose enthaltenden Zuckerlösung ist es erforderlich, die Rohmaterialzuckerlösung (die Fruktose und Glukose enthält) ψ auf einen pri-Wert im neutralen oder sauren Bereich einzustellen.

Bei der praktischen Durchführung wird Calciumchlorid unter Einstellen des pri-Wertes der Zuckerlösung auf d bis 2 zugesetzt.

Es ist möglich, Calciumchlorid direkt der Zuckerlösung zuzusetzen, jedoch ist es zweckmäßig, das Calciumchlorid in Form der wässrigen Lösung (Emulsion) zuzufügen, um so einen Temperaturanstieg der Zuckerlösung zu verhindern.

Wenn beim Zusetzen von Calciumchlorid die Temperatur der Zuckerlösung auf über 70° C angestiegen ist, wird die Reinheit des abgetrennten Fruktose-Calciumchlorid-üoppeisalzes vermindert, und deshalb sollte in dieser Hinsicht besondere Sorgfalt aufgewendet werden.

Es ist erforderlich, daß die zugesetzte Menge an Calciumchlorid, bezogen auf die Gesamtmenge an in der Rohmateriallösung vorhandenen Zuckern, mehr als 15 % beträgt.

Die gelöstes Calciumchlorid enthaltende Zuckerlösung wird durch Vakuumdestillation eingeengt.

009835/1999

Die Einengung wird durchgeführt, bis die gemischte Zucker lösung eine Brixskaiakonzentration von etwa 77 erreicnt

jJanach wird die eingeengte Zuckerlösung unter langsamem itüixren allmählich abgekühlt, und nach etwa yü bis 120 iviinuxen beginnt Fruktose-uaiciumchiorid-Doppeisaiz auszuicristaliisieren. Nach etwa xü .Stunden ist die Kristallisation beendet,, ■ .

Nach beendeter kristallisation kann !''ruktose-Galciumchlorid-Doppelsalz von hoher Keinheit durch Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt werden.

Danach wird die durch Auflösen des Fruktose-Calciumchiorid-Doppelsalzes in Wasser bereitete Lösung als Mutterlauge verwendet, und andererseits wird die Jiohmaterialzuckerlösung nach der Erfindung, in der Fruktose und andere Zucker (hauptsächlich Glukose) gemischt vorliegen, als Kondensierflüssigkeit verwendet. Diese beiden Lösungen werden zur Abtrennung der Fruktose der Eiektrodiaiysevorrichtung zugeführt.

Als Verrichtung zur Durchführung der Elektrodialyse sind" die, bei denen eine Ionenaustauschmembran verwendet "wird, geeignet, und doch ist es erforderlich, auf der Seite der Kondensierflüssigkeit die ttohmaterlalzuckerlösung anstelle von Wasser zu verwenden.

Wenn bei der Durchführung der Elektrodialyse die llohmaterialzuckörlösung als Kondensierflüssigkeit verwendet wird, ist es möglich, die Zuckerlösung, die 1 bis 6 % Fruktose enthält, welche neben Calciumchlorid auf die Seite der Kondensierflüssigkeit gewandert ist, als Rohmaterial für die Gewinnung von Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz wiederzuverwenden und dadurch einen Verlust an Calciumchlorid und Fruktose zu verhindern. Das Ergebnis ist eine Erhöhung

0 0 9 8 3 5/1 9 θ 9 bad

der Ausbeute an r'raktose unu exnu öeukung tier mosten I'ui- die Gewinnung der tfruktose.

Wenn außerdem bei der uurcniührun_tJ aer äiektroaiaiyse die üoiimaterialssuckerj-üsung ai^ iiondensiurxxussigKeit verwendet wird, treten im uinbiicK aui den .Betrieb keinerlei Schwierigkeiten aux', und hinsichtiicn iintsaiZun^sWirksamkeit, hncsaizungsgeschwindigkeic unu aetriebszeit gibt es keine Nachteile verziehen luic eier konventionellen wethode, bei der Wasser als konuensierfxüssxgxteic verwendet wird.

in der durcn Üiektrodialyse exüaicenen /ruktoseiösung ist der Caicxumcn^oridgeliuit bis aui ϊ/^ϋΰ bis x/oüv) neraogesetzu, unu wenn sie deshaxu den lonenaustauscüer durchlciuxt, kann sie vollständig unu vorteiihait entsaxzt worden. Andererseits ist die iuenge an eingesetztem lonenaustausclahax'ü niedi'ig, wodurch die ^adsorption von !''ruiitose au dem riarz vermindert werden kann; gleichzeitig werden der Verxust an lonenaustauscnn^rz unu die i'ur die ^iegenei ierung des iiai'zes erforderlichen Koscen gesenkt.

nachdem die aux vorstehezid büschx'iebent; »/eise erhaltene i'ruktose hoher Keinheit eingeengt worden iot, wird sie unter langsamem üühren allmählich abgekühlt, wobei -die Fruktose auskristaiiisiert.

i)ie f'ruktosekristalie werden aui konventionelle Weise abgetrennt und getrocknet. Auf diese Weise wird jfruktose hoher Keinheit erhalten.

Darüber hinaus besteht die Erfindung in einem Verfahren, nach dem Glukose, die in dem iiückstand ~<c^t ist, der durch Äbtrennen von tfruktose-Calci«.'■ ch ^u ioppelsalz aus der Zuckerlösung, in der i'rukiose and QIvXo^e gemischt vorliegend, erhalten worden ist, oder Glukose,, die aus dem Rückstand abgetrennt worden ist, zu einer isomerisierten Zuckerlösung isomerisiert wird, in der Fruktose und Glukose

0 0 9 8 .&£/1$ 9 9, BAD ORIGINAL

gemischt vorliegen, und die in dieser Zuckerlösung gebildete Fruktose wird durch das in der Zuckerlösung gelöste , Calciumchlorid (welches nach dem Abtrennen von Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz, das durch Zusetzen von Calciumchlorid zu der Rohmaterialzuckerlosung bei Beginn des Verfahrens erhalten wird, in dem Rückstand verbleibt) oder durch Zusetzen von Calciumchlorid,in das DoppeIsaIz umgewandelt, wonach Fruktose aus dem Doppelsalz auf die vorstehend beschriebene Weise abgetrennt wird, wobei erforderlichenfalls die in der Rückstandlösung, die nach Abtrennen des Doppelsalzes verbleibt, gelöste Glukose oder die aus der Rückstandlösung abgetrennte Glukose isomerisiert wird. Dann wird der ganze Vorgang wiederholt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann zum Isomer is i er en der Glukose, die in der Rückstandlösung gelöst ist, welche nach Abtrennen von Fruktose-Calciumchi.orid-JDoppelsaiz verbleibt, das Alkaiiverfahren oder das Enzymverfahren angewendet werden. Wenn jedoch mit Calciumhydroxid isomerisiert wird,, wird durch Neutralisieren mit Chlorwasserstoffsäure nach dem Isomerisieren Calciumchlorid gebildet, und deshalb ist es nicht notwendig, Calciumchlorid zum Bilden von Fruktose-Calciumchiorid-Doppelsalz zuzusetzen, was ein weiterer Vorteil ist.

Wenn mit einem Enzym, wie Glukoseisomerase, isomerisiert wird, wird aus der Rückstandlösung durch das nachstehend beschriebene Verfahren isolierte Glukose isomerisiert.

JBrf indungsgemäii wird der Rohmaterialzucker lösung auf die vorstehend beschriebene Weise Calciumchlorid zugesetzt, und Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz wird zum Abtrennen aus der Rückstandflüssigkeit (Melasse) abgetrennt*. Die in der so erhaltenen Rückstandflüssigkeit vorhandene Glukose kann wiedergewonnen werden, indem man die Rohmaterialzuckerlösung als Kondensierflüssigkeit der Elektrodialyse unterwirft.

009835/1999 _

" : , BADORlGtNAL

Neben Glukose enthält diese iiüokstanaiösung beträchtiiciie luengen an Caxciumcnxorid, unu wenn deshalb die .Rückgewinnung von Glukose aus dieser üücKstanuiösung erwünscht ioc, ist es vom wirtschaftlichen atandpuniit aus unvorteilhaft, mit einem konventionexxen ionenaustauschharz oder rait

zu arbeiten.

)In axes ein ij'aii ist es deshaxu rnugxicü, aie Glukose vorteilhaft abzutrennen una das Caxciumchiorid in aer üohmateriaizuckexlösung wiederzugewinnen, wenn iixektrodiaxyse mit eiiiex* lonenauätuuscuxucrabran uncer Verwendung aer xion-

usunt, austeile von Wasser als jxonuensier- ^ angewenuex wird, ebenso wie bei Uer iiocrenriuii^

von ii'ruktose aus dem i^:'ruktose-CajLCiumchj.orid-xioppeisaxz.

Die aux die vorstehend beüciirieDene Weise wiedergewonnene Glukose kann als iiohiiia'ceriai^uckerxösung verwendet v/erden, lnueia liian sie iait Ünzyia ioonerisierc, und anüex*ei'sei'cs kann die CaCx., enthaltende Mucker lösung axs itoniaateriaizuckerlösung zur Vii ed er gewinnung von j.^vi"uktose verwendet werden, indem man sie in den kreisxaui zurückführt.

uie vorstenae jcieschreibung gibt einen überblick über das Verfahren nach der iürfinuung, die anüaiid der nuchi"Ol_bendeu jdeispieie nocü ira einzelnen erläutert wird.

iiei der iiurcxifüiirung ues erliiidungsgeiuäiien Verfahrens ist es jedoch mögxich, verschiedene Abänderungen und l>iodifii;ationen vorzunehmen, ohne daio aex gereich der üi^iindung verlassen wird.

Beispiel 1

a) 1 kjj rafiiniux-tejt· weißer Zucker wurde in öU° C heißen Wasser in der Weise gelöst, daß die Lösung eine urixskaiakonzentration von -io hatte. Als die Tüiuperatui" dor Lösung auf by C abgesunivun war, wurden o,o g öalzsäui'u zugesetzt,, und dio Losun₀ wurde ausreichend gerührt, bit; wuruo ÜU tlinuten

0098 3 5/1999

BAD ORIGINAL

stehengelassen, während die Temperatur des. Losungsgemiscnes aui Yvj U gfcii^xxen wurde. Danach wurden zum neucraiisiereu ώ,υ j Caxcxumcarbonat zugesetzt,

d) iJie aui diese Weise erhaj/cene invertaucKerlösung wurde

aui eine Temperatur von _u<i üis oV° C gebracnt, una 2b ^ . Caxc ituach-or id-wurden aura iiux^osen in dew Losimgsgemiscn xangsaru ^uyexügt. uas Lusun^'sgtiiiiiscii■ v/urde dann unter n bu idinuten stehengelassen. -

L>ie so ernaxtene Lösung wurde ii;i Vakuum eingeengt, bis die Lösung eine isrixsisalaJKon-sentration von o2 erreichte. Dann wurde sie in einen Koxpen übergeführt, der langsam goscnvöiKt wurde, wonach sie aui Raumtemperatur (kJ6° C) abüeicüüxt wurde.

Inn or na Ib von "Ik- tätunden wurde eine meiasse erhalten^, die viel weißes Kristallines !''ruktose-Calciurachxorid-Doppeisai2 enthieic.

Diese iueiasse wurde in eine kleine korblörmige Zentrifuge übergeführt, in der der kristalline Anteil von dem Melasseanteil getrennt wurde.

Es wurden ö9ü g Kristalle (mit o, 2 % Wasser) und okiö g i<ielasse erhalten.

c) Zu den Ot)O g kristallinem Anteil wurden 14ü ecm heißes Wasser (Yu C) zugesetzt und unter iiühren .gelöst. Dann würde in einen Kolben übergeführt, der langsam geschwenkt wurde, und nucii etwa ο btunden .war die Umkrisualiisation beendet. -

Das aux diese Meise -erhaltene Produkt, wurde «ssentrifvigiert, wobei 4-ü5 g. v/eiiie Kristalle und 4U2 g-Ivleiass.e orhaiteii

wurden. , . .. ...

009835/1999 BAD ORIGINAL

· cc* ues

sxnu in eier

wasser

rVuittose Calcium puloi-ici

IuO X-

verhaitnis

Goscuätzces Ganzzaiii-

verhaicnis

ÜÜ

<l, J

XJ, V

-ixideres

(iifasser ,^SVV₁

den vorstehenden Werten icu.nn eine Zusariuntjnsetüung i'ruktose-Caiciuiaciixorid von Δ u U-UaCi -Δ(j.''rumtose) anjenoiiiraen werden.

d) 4uü >i des voi-stenend erwähnten Anxeii.s wurden aux eine £>x'ix£3kaiui£on£&ii'cration von oa eingeengt, wobei xox g weiiöe h.riscaxie und l'io g ivieiasse au!' die vorstellend unter d) bescuriebeiie Weise erhalten werden konnten.

xieispiei Ά

g von den inügesahic a^ü ^ weiten urxsuaixinen antexis, die geittcui ueispiel ι c) und d) eriiaxten wox-den waren, v/urüen in 1/assex· gexost, und die Gesamtmenge dei* wässrigen Lösung wurde au! x,uo i exny,estexxc. xJiese x,usung wurde ait. cutterXciu^enpXObe verwundet.

so enuxfceno iuckeriosuny wui-üe durcu exnen Kompxetten

üatz vom x>u-Uu-i'yp gesciixciit (mit einox oxxolcti»/en Uuerflaciie von uui> cm pro Aaiuui&r) imcei* Verwendung einer ionexiauaUtuscumombx'an (Ciu'I'/amV ix Paare, iJeremiun) mit; einer Geschwindigkeit von χυυ l/U (lineare juembrunobtix*- ixächengesehwindxgkeit l_fati cni/sec>. iindererseits wurden

19 9 9

_BAD

- Il —

2,0 i' Invertzucker lösung mit einer auf 2ü eingestellten Brixskalakonzentration mit einer Geschwindigkeit von 100 i/h durch die üeite der Ivondensierilüssigkeit geschickt.

ι.

Die Ergebnisse sind in eier folgenden Tabelle zusammengestellt:

Mu 11 ex' iaugens e i t e

' KondensiertAüssikeitsseite

üna- iuixangs-

	α ad	zusxand	zustana	zustand
/iüssigkeits- iaenge (i)		..Χ,·6.	id,0	Δ _t Xo
Oaxcium- konzencration (ais CaGU^, Teile pro'MillionJ	/Ου	XuU	-" -	ΐΟ,ΧΟΟ

Gesamtkationen

(als CaCÜ,, Teile οχ,ΥΟΟ pro Million;

Id 5

2-iO

45, υΟΟ

Gesamtanionen

(ais CaCU^, Teile oi,o5ü

pro Million)

ieit der eiektr. Leitung	15,	Stunden
iiixeKtrizitätsmenge
Spannung,	O V konstant

Der Verxusx an i?ruktose betrug in diesem Fall d, Ά )Ό, jedoch wurde xestgesvexio, daß iast die gleiche Menge Fruktose auf dxe cieite der Konüensierflüssigkeit gewandert war. Andererseits war' iast die gesamte Menge an Calciumchlorid aui die beite tier Kondensiert·lüssigkeit gewandert.

Die vorstehende Tabelle zeigt, daw sich kein Unterschied zu einem Versuch: ergibt, bei dem.Wasser als Kondensierxxüssigkeit verwendet wurde.

,009835/1999

BAD ORf&NAt*

-als v/asser axs Konaensierfxiissigiceit verwendet wurde, wurden die folgenden üirgöbnisse erhalten:

	iviutt er laugensei ce	End	iv.onaensierx	o-USSlg-
		zustand	keitsseite
	an längs-		Aniangs-	üind-
	zustand	a., XKt	zustand	zustand
Fiüssigkeits-	X OÜ	xV5
menge (χ)				" t XO
tracion	OO,UUU
(als CaUo., Teile
px'o luixiion;		XoU
Gesamtkationen
(als CaCu^, Teile	ÜX, bÖU			4u,^uü
pro Million;		XVU
(Jesaiatanionen
(als CaCO , Teile pro iviiiiiön)	öl,YoU

z.eit der eiektr. Leitung	°,	O	i Stunden
ülektrizitatsmenge		> all
Spannung	XO,	V konstant

Der Verlust an i?'ruktose in der Mutterlauge betrug ύ, ο «.

a> x,4ö 1 der auf vorstehend beschriebene Weise erhaltenen Zuckerlösung wurden durch eine Ionenaustauschsäuie vom iwischbett-Typ geschickt und raffiniert und entsalzt.

Als Ionenaustauschharz wurden ein stark saures Kationharz vom Wasserstoxftyp, wie Amberlite IK-120B, und ein stark basisches Anionharz vom Hydroxy!gruppentyp, wie Amberiite ΙΚΑ-41ΙΛ verwendet.

009835/1999

BAD ORIGINAL

- Ιό -

d; nie erhaltene raffinierte Fruktoselösung v/urde im Vakuum eingeengt, una die tsrixskalakonzentration der Lösung wurde auf ö9 eingestellt, Dann wurden etwa 5 g kristalline tfruktose zugesetzc, und das Lösungsgemisch wurde unter langsamem Rühren .allmählich abgekühlt; nach etwa Io stunden war die Kristallisation beendet, wonach das eraaj.te.ne Produkt zentrifugiert und getrocknet wurde.

Es wurden 241 g kristalline Fruktose und 14ö g Melasse erhalten.

c) jl4o g eier melasse wurden im Vakuum eingeengt, und die ßrixskalakonzentration wurde auf öö eingestellt. Dann wurden etwa 2 g kristalline ϊΊ-uktose zugesetzt, wonach auf die vorstehend beschriebene Weise 64. g kristalline i'ruktose und Vd g melasse erhalten wurden.

Die Ergebnisse von Messungen, die mit der unter b) und c) erhaltenen kristallinen Fruktose durchgeführt wurden, sind nachstehend zusammengestellt;

1. Spezifische Drehung:

y - -yü,8 b) erster Zucker =*--9-ϋ,ο c) zweiter Zucker

ü. In Übereinstimmung mit der Hesorcin-Chiorwasserstoffsäuremethode wurden bei b) 9fc),4 % i'ruktose und bei c) yü,l Vo i'ruktose erhalten.

beispiel ό ^;

a) iÜO kg raffinierter weißer Zucker wurden in üü C heiüem Wasser in der Weise gelöst, daß die Konzentration der Lösung 4υ der Brixskala betrug. Ais die Temperatur der

009835/1999 ^_{0 0RielNAU}

Lösung auf ου C aogesunken war, wurden o/i g üniorwasserstoffsäure zugesetzt una das' Gemiscn dann ausreichend gerührt. Während die Temperatur des Lösungsgemisches auf 70 C gehalten wurde, wurde sie 90 Minuten stehengelassen. Gleich danach wurden zum neutralisieren der Lösung ^«5 g üalciumcarbonat zugesetzt.

b) Die auf vorstehend bescarieoene weise erhaltene invertzucker lösung wurde mit zu g Calciumchlorid vex^seczt, wonaca unter Kühren oü Minuten steaengexassen wurde, ijaoei betrug aie Temperatur aer Lösung Vi bis b/ (J.

Diese Lösung wurde nach ü'inengen iiii /alsuum aux eine lirixskaiakonzenoration von οδ in ein Gexaü, wie einen i/oiyäthyieneimer, übergeführt und langsam auf Raumtemperatur (2t> C^ abgeicünlt. In etwa χδ ötunden konnte eine groxöe Menge weites kristaxxines jj'ruktose-CaiciuiachjLoriü enthaxtende Melasse erhalten were'3η.

Diese Melasse wurde mit einer korbförmigen Zentrifuge in einen kristallinen und einen kexasseanceil getrennt, wooei die Menge an kristallinem ünteix ü5,i jsg (mit ό,Δ % Wasser) und die Menge an Melasse οΑ,δ kg betrug.

c) 2jU den ö2,ü kg Melasse wurde Wassei' zugesetzo und die Konzentration auf υο der ürixskaia eingusxeiit. Dann wurden der erhaltenen Lösung 2,ö Kg Calciumhydroxid zugesetzt, und das Gemisch wurde gerührt una dann mitceis eines plattenförmigen Wärmeaustauschez'S auf 9J bis üb C erhitzt. Hie wurde noch Iu Minucen auf dieser Teuperaxur gehalten und danach uurcu denselben Wärmeaustituscher rasch auf Id C heruntergekühlt. Dann wurde zur Kinsueiiung des pii-Wertes auf ü,o Chlorwasserstoxfsäux'e zugesuuzt.

d) Die erhaltene Lösung wurde zur Umstellung der Konzentration auf oO der Brixskaia mit Wasaer verdünnt und dann zur Entfärbung durch eine Aktivkohlesciiicht geschickt. Dann

009835/1999 _{BAD O}r,g,nal

'wurden in dieser Lösung ϋο, 1 kg jfruktose-Calciumehloria gelöst, und die erhaltene Lösung wurde im Vakuum auf eine brixskalakonzentration von <_>!,£> eingeengt. Dann wurde sie sum langsamem Abkünlen stellengelassen, und in etwa ο Stunden wurde eine Melasse erhalten, die eine große Menge an weiten Kristallen enthielt. Diese Melasse wurde zentrix'ugiert, wobei 7b>,2 kg krisxaliiner Anteil und όο,9 kg Melasse erhalten wurden. . .

e) /iU den Ίυ,'ά kg isristailinein. Anteil wurden ib 1 Wasser zugesetzt, una das Gemisch wurde bis zur vollständigen Auflösung des kristallinen Anteils gerührt, wann wurde die eruaitene Lösung sum langsamem -Abkühlen stehengelassen, und in etwa ö ütunden wai- die .Umliristaliisataon beendet.

Das erhaltene Produkt wurde zentrifugiert," viooei 71,1 kg weiider kristalliner Anteil und 2*^,5 kg Fiitrat erhalten wurden..

iiie Analysenwerte, die von dem kristallinen Anteil erhalten warden, sind nachstehend-zusammengestellt:

	Kristail- was s er	Fruktose	Caicxum- chloi'id
Gewichts- verhältnis	6,4	72,0
Molverhältnis	ο,οϋ.	4,0	i,7ö
Geschätztes Gaxizzahir- verhältnis	2	2	1

Aus den vorstehenden Ergebnisse kann eine Zusammensetzung von Fruktose-Calci
angenommen werden.

von Fruktose-Calciumchlorid von 2 H₂0-0aCl₂~2(Fruktose)

009835/1999 BAD

f) ό kg der insgesamt erhaltenen 71,1 kg weißen Kristalle wurden abgenommen und in Wasser gelöst, wobei die gesamte Lösungsmenge auf 10 1 eingestellt wurde. Dann wurde die Lösung durch eine Aktivkohieschicht geschickt und mitteis Ionenaustauschmembran-üiektrodialyse (wodeli Du-Ub; verwendete Membran aus Ceremion CmW/amV xjl Paare)

g) uie so behandelte Lösung wurde durcn eine lonenaustauociisäuie vom kischbett-Typ geschickt und raffiniert und entsalzt.

Ais Ionenaustauschharz wurden ein stark saures Kationaustauschharz vom Wasserstoff typ, wie Amberlite Iii-12üii, una ein stark basisches Anionaustauschharz vom üydroxyigruppentyp, wie Amber lire IiiA-4iU, verwendet.

h) Die erhaltene raffinierte Lösung wurde im Vakuum eingeengt und die Konzentration der Lösung auf ob» der ßrixskaia eingestellt. Dann wurden etwa iü g icristalline iTruktose zugesetzt, und nach langsamem Kühren wurde aiimähiich abgekühlt. In etwa 15 ütunden war die Kristallisation beendet» Üs wurde zentrifugiert und dann im Vakuum getrocknet, wobei i,9ö kg kristalline Fruktose erhalten wurden. Dies bedeutet, das aus Ιυϋ kg raffiniertem weiße» Zucker 45,2ü kg Fruktose erhalten werden können.

Patentansprüche:

009835/1999

Claims

P a t e η t a η s ρ r ü c h e

Verfahren zur Gewinnung von Fruktose, dadurch gekennzeichnet, daid eine Fruktose und Glukose enthaltende zuckerlösung im neutralen oder sauren Bereich mit Calciumchlorid versetzt wird, daia dieses in der Lösung gelöst wird, daid die Lösung eingeengt und durch langsames AbKühien der Lösung Fruktose-Caiciumchloridüoppelsaiz gebildet wird und daß die Fruktose aus dem Doppelsaiz abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der Fruktose aus dem Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz die wässrige Lösung des Doppeisalzes

eine der Elektrodialyse unterworfen wird in einer/Ionenaus-■causchmembran für Elektrodialyse aufweisenden Vorrichtung, wobei die Fruktose und Glukose enthaltende Zuckerlösung als Äondensierflüssigkeit verwendet wird.

ö, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü üie in der Kückstandlösung (Melasse), die durch Abtrennen des Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalzes erhalten wird, vorhandene Glukose oder die aus dieser Rückstandxosung abgetrennte Glukose isomerisiert und die sich ergebende, Fruktose und Glukose enthaltende Zuckerlösung als Rohzuckerlösung wiederverwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der Glukose aus der Rückstandlösung (Melasse), die durch Abtrennen von Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz erhalten worden ist, die Rückstandiösung der Elektrodialyse unterworfen wird in einer eine lonenaustauschmembran aufweisenden Vorrichtung für

009835/1999

Elektrodialyse, woDei ciie' u'ruktose una tjxukose enthaltende zucker xosung· axs ^ondensieriiüssigkeit verwendet wird.

009835/1999