DE2007227C3 - Verfahren zur Gewinnung von Fruktose - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von FruktoseInfo
- Publication number
- DE2007227C3 DE2007227C3 DE19702007227 DE2007227A DE2007227C3 DE 2007227 C3 DE2007227 C3 DE 2007227C3 DE 19702007227 DE19702007227 DE 19702007227 DE 2007227 A DE2007227 A DE 2007227A DE 2007227 C3 DE2007227 C3 DE 2007227C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fructose
- solution
- calcium chloride
- sugar
- sugar solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 title claims description 66
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 title claims description 66
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 title claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 76
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 43
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 36
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 36
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 26
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 22
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 22
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 18
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 4
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 229960004903 invert sugar Drugs 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- MGWWWSRHCOVLIU-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;hydrochloride Chemical compound Cl.OC1=CC=CC(O)=C1 MGWWWSRHCOVLIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N fructose group Chemical group OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Description
wendet wird und die Ausfällung im neutralen oder io tauschharzes oder einer dialytischen Membran oder
sauren Bereich erfolgt, und daß nach dem Ab- mit Hilfe der Elektrodialyse unter Verwendung einer
Ionenaustauschmembran zu entsalzen. Da jedoch die Menge an hierbei vorhandenem Calciumchlorid ziemlich
groß ist und deshalb die mit Ionenaustauschharz
trennen des Doppelsalzes die Fruktose aus diesem isoliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der Fruktose aus 15 oder dialytischer Membran arbeitenden Verfahren
dem Doppelsalz eine wäßrige Lösung des Doppel- 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 und Ionen
salzes in einer eine Ionenaustauschmembran für Elektrodialyse aufweisenden Vorrichtung der Elektrodialyse
unterworfen wird, wobei die Fruktose
und Glukose enthaltende Zuckerlösung als Kon- ao austauschmembran kombiniert eingesetzt,
densierflüssigkeit verwendet wird. Bei der konventionellen Elektrodialysemethode, bei
der Wasser als Kondensierflüssigkeit verwendet wird, wandern jedoch 1 bis 6% Fruktose neben Calcium-
Chlorid in die Kondensierflüssigkeit (Wasser), und des-
25 halb ist es unmöglich, Calciumchlorid und Fruktose
wiederzugewinnen. Außerdem ergibt sich der Nachteil höherer Produktionskosten und niedrigerer Ausbeuten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung an Fruktose.
von Fruktose aus wäßrigen Lösungen, welche Fruktose Deshalb ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung
und Glukose euthalten, durch Behandlung mit CaI- 3° eines Verfahrens zur Gewinnung von Fruktose mit
ciumchlorid unter Abscheidung von Fruktose-Cal- hoher Reinheit in hoher Ausbeute durch vorteilhafte
ciumchlorid-Doppelsalz. Abtrennung von Fruktose aus einer Glukose und
Die konventionellen Methoden zur Gewinnung von Fruktose enthaltenden Zuckerlösung, wie einer lnvert-Fruktose
bestehen darin, daß Fruktose aus natürlichem, zuckerlösung oder einer isomerisierten Zuckerlösung,
Fruktose enthaltenden Rohmaterial extrahiert wird 35 die durch Isomerisieren von Glukose erhalten wor-
oder daß Fruktose aus einer Invertzuckerlösung, die den ist.
durch Inversion von Zucker mit Säure erhalten worden ist, oder aus einer isomerisierten Zuckerlösung, die
durch Isomerisieren von Glukose mit Alkali oder
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in überraschender Weise dadurch gelöst, daß bei dem eingangs
genannten Verfahren eine alkoholfreie wäßrige Zucker-
Enzym erhalten worden ist, abgetrennt wird. Diese 40 lösung verwendet wird und die Ausfällung im neukonventionellen Verfahren sind jedoch nicht sonder- tralen oder sauren Bereich erfolgt, und daß nach dem
lieh wirtschaftlich.
Die praktischen Maßnahmen zur Abtrennung der
Die praktischen Maßnahmen zur Abtrennung der
Fruktose bei den bekannten Verfahren bestehen bei-
Abtrennen des Doppelsalzes die Fruktose aus diesem
isoliert wird.
Als Ausgangsmaterial bei dem Verfahren nach der spielsweise darin, daß Fruktose in Form von Fruktose- 45 Erfindung können eine Fruktose und andere Zucker,
Kalk abgetrennt wird, daß die in der gemischten wie Glukose, enthaltende Zuckerlösung, wie eine In-Zuckerlösung
vorliegende Glukose in Glukonsäure vertzuckerlösung oder die isomcrisierte Zuckerllösung
umgewandelt wird, um diese in Form ihres Natrium- der Glukose, verwendet werden,
salzes abzutrennen, und daß eine alkoholische ge- Beim Zusetzen von Calciumchlorid zu der Fruktose
mischte Zuckerlösung hoher Konzentration bereitet 50 und Glukose enthaltenden Zuckerlösung ist es erforwird,
die zum Abtrennen von Fruktose in Form des derlich, die Rohmaterialzuckerlösung, die Fruktose
Calciumchlorid-Doppelsalzes mit Calciumchlorid ver- und Glukose enthält, auf einen pH-Wert im neutralen
setzt wird. Diese bekannten konventionellen Maß- oder sauren Bereich, d. h. auf 7 bis 2, einzustellen,
nahmen bringen jedoch im Hinblick auf Ausbeute und Es ist möglich, das Calciumchlorid der Zuckerlösung
Produktionskosten keine zufriedenstellenden Ergeb- 55 in fester Form zuzusetzen, jedoch ist es zweckmäßig,
nisse. das Calciumchlorid in Form einer wäßrigen Lösung
So wurde in neuerer Zeit ein Verfahren zum Ab- (Emulsion) zuzufügen, um so einen Temperaturanstieg
trennen von Fruktose aus alkoholischer Lösung in der Zuckerlösung zu verhindern.
Form des Calciumchlorid-Doppelsalzes entwickelt Wenn beim Zusetzen von Calciumchlorid die Tem-
(DT-AS 1618 492), und es wird berichtet, daß die 60 peratur der Zuckerlösung auf über 700C angestiegen
Ausbeute an Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz ein ist, wird die Reinheit des abgetrennten Fruktose-Cal-Maximum
erreicht, wenn die Alkoholkonzentration ciumchlorid-Doppelsalzes vermindert, und deshalb
85% beträgt; jedoch ist erforderlich, eine große Aiko- sollte in dieser Hinsicht besondere Sorgfalt aufgewenholmenge
zu verwenden und eine Anlage zur Wieder- det werden.
gewinnung des eingesetzten Alkohols vorzusehen, und 65 Es ist erforderlich, daß die zugesetzte Menge an
es ist notwendig, im Hinblick auf die Abtrennung der Calciumchlorid, bezogen auf die Gesamtmenge an in
Fruktose die Alkoholkonzentration konstant zu halten. der Rohmateriallösung vorhandenen Zuckern, mehr
Deshalb ist dieses bekannte Verfahren vom Stand- als 15% beträgt.
Die gelöstes ualc.umchlond enthaltende Zucker- gelöste Calciumchlorid, welches nach dem Abtrennen
lösung wird durch Vakuumdestillation eingeengt, bis des Doppelsalzes in dem Rückstand verblieben ist,
die gemischte Zuckerlosung e.ne Bnxkonzentration oder durch Zusetzen von weiterem Calciumchlorid in
von etwa / / erreiche Bnx*onzentration wira durch das Doppelsalz umgewandelt werden, wonach Fruk-
Messung des Brechungsindex der Zuckerlösung er- 5 tose aus dem Doppelsalz auf die vorstehend beschrie-
mittelt (vgl. U. S. National Bureau of Standards bene Weise abgetrennt wird, wobei erforderlichenfalls
Circ. C 440, Pohlnmetry, Sacchar.metry and the die in der Rückstandlösung, die nach Abtrennen des
Sugars, 652 i}™\h Doppelsalzes verbleibt, gelöste Glukose oder die aus
Danach wird die eingeengte Zuckerlösung unter der Rückstandlösung abgetrennte Glukose isomeri-
langsamem Rühren allmählich abgekühlt, und nach io siert wird
etwa 90 bis 120 Minuten beginnt Fruktose-Calcium- Bei dieser Methode kann zum Isomerisieren der
chlorid-Doppelsalz auszukristallisieren. Nach etwa Glukose, die in der Rückstandlösung gelöst ist, welche
10 Stunden ist die Kristallisation beendet. „ach Abtrennen von Fruktose-Calciumchlorid-Dop-
Danach kann Fruktose-Calciumchlond-Doppelsalz pelsalz verbleibt, das Alkaliverfahren oder das Enzym-
von hoher Reinheit durch Filtration oder Zentrifu- i5 verfahren angewendet werden. Wenn jedoch mit CaI-
gieren abgetrennt werden. ciumhydroxid isomerisiert wird, wird durch Neu-
Im Anschluß daran wird gemäß einer bevorzugten tralisieren mit Chlorwasserstoffsäure nach dem Iso-
Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung zum merisieren Calciumchlorid gebildet, und deshalb ist es
Abtrennen der Fruktose aus dem Doppelsalz eine nicht notwendig, Calciumchlorid zum Bilden von
wäßrige Lösung des Doppelsalzes in einer eine Ionen- ao Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz zuzusetzen, was
austauschmembran für Elektrodialyse aufweisenden ein weiterer Vorteil ist.
der Elektrodialyse unterworfen, wobei die Fruktose Wenn mit einem Enzym, wie Glukoseisomerase, iso-
und Glukose enthaltende Zuckerlösung als Konden- merisiert wird, wird aus der Rückstandlösung durch
sierflüssigkeit verwendet wird. das nachstehend beschriebene Verfahren isolierte GIu-
AIs Vorrichtung zur Durchführung der Elektro- as kose isomerisiert.
dialyse sind solche, bei denen Ionenaustauschmem- Schließlich kann man noch die in der sich ergeben-
branen verwendet werden, geeignet, wobei auf der Seite den Rückstandflüssigkeit (Melasse) vorhandene GIu-
der Kondensierflüssigkeit die Rohmaterialzuckerlösung kose wiedergewinnen, indem man die Rohmaterial-
an Stelle von Wasser eingesetzt wird. zuckerlösung als Kondensierflüssigkeit der Elektro-
Wenn nämlich bei der Elektrodialyse die Rohmate- 30 dialyse unterwirft.
rialzuckerlösung als Kondensierflüssigkeit verwendet Neben Glukose enthält diese Rückstandlösung bewird,
ist es möglich, die Zuckerlösung, in die neben trächtliche Mengen an Calciumchlorid, und wenn des-Calciumchlorid
auch 1 bis 6% Fruktose auf die Seite halb die Rückgewinnung von Glukose aus dieser
der Kondensierflüssigkeit gewandert sind, als Roh- Rückstandlösung erwünscht ist, ist es vom Wirtschaftmaterial
für die Gewinnung von Fruktose-Calcium- 35 liehen Standpunkt aus unvorteilhaft, mit einem konchlorid-Doppelsalz
wiederzuverwenden und dadurch ventionellen Ionenaustauschharz oder mit Elektrodieinen
Verlust an Calciumchlorid und Fruktose zu ver- alyse zu arbeiten.
hindern. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Ausbeute In diesem Fall ist es deshalb möglich, die Glukose
an Fruktose und eine Senkung der Kosten für die Ge- vorteilhaft abzutrennen und das Calciumchlorid in der
winnung der Fruktose. Außerdem wirkt sich diese 40 Rohmaterialzuckerlösung wiederzugewinnen, wenn
Verfahrensweise in bezug auf Wirtschaftlichkeit, Ent- Elektrodialyse mit einer Ionenaustauschmembran
salzungswirksamkeit und Entsalzungsgeschwindigkeit unter Verwendung der Rohmaterialzuckerlösung an
günstig aus. Stelle von Wasser als Kondensierflüssigkeit angewen-
In der durch Elektrodialyse erhaltenen Fruktose- det wird, ebenso wie bei der Abtrennung von Fruktose
lösung ist der Calciumchloridgehalt bis auf V200 bis 45 aus dem Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz.
1I300 herabgesetzt, und wenn sie deshalb einen Ionen- Die auf die vorstehend beschriebene Weise wiederaustauscher durchläuft, kann sie vollständig und vor- gewonnene Glukose kann als Rohmaterialzuckerlösung teilhaft entsalzt werden. Andererseits ist die Menge an verwendet werden, indem man sie mit Enzym isomerieinzusetzendem Ionenaustauschharz niedrig, wodurch siert, und andererseits kann die CaCl2 enthaltende die Adsorption von Fruktose an dem Harz vermindert 50 Zuckerlösung als Rohmaterialzuckerlösung zur Wiewerden kann; gleichzeitig werden der Verlust an Ionen- dergewinnung von Fruktose verwendet werden, indem austauschharz und die für die Regenerierung des man sie in den Kreislauf zurückführt.
Harzes erforderlichen Kosten gesenkt. Die vorstehende Beschreibung gibt einen Überblick
1I300 herabgesetzt, und wenn sie deshalb einen Ionen- Die auf die vorstehend beschriebene Weise wiederaustauscher durchläuft, kann sie vollständig und vor- gewonnene Glukose kann als Rohmaterialzuckerlösung teilhaft entsalzt werden. Andererseits ist die Menge an verwendet werden, indem man sie mit Enzym isomerieinzusetzendem Ionenaustauschharz niedrig, wodurch siert, und andererseits kann die CaCl2 enthaltende die Adsorption von Fruktose an dem Harz vermindert 50 Zuckerlösung als Rohmaterialzuckerlösung zur Wiewerden kann; gleichzeitig werden der Verlust an Ionen- dergewinnung von Fruktose verwendet werden, indem austauschharz und die für die Regenerierung des man sie in den Kreislauf zurückführt.
Harzes erforderlichen Kosten gesenkt. Die vorstehende Beschreibung gibt einen Überblick
Nachdem die auf vorstehend beschriebene Weise er- über das Verfahren nach der Erfindung, die an Hand
haltene Fruktose hoher Reinheit eingeengt worden ist, 55 der nachfolgenden Beispiele noch im einzelnen erläu-
wird sie unter langsamem Rühren allmählich abge- tert wird,
kühlt, wobei die Fruktose auskristallisiert. .
Die Fruktosekristalle werden auf konventionelle Beispiel 1
Weise abgetrennt und getrocknet. Auf diese Weise a) 1 kg raffinierter weißer Zucker wurde in 8O0C
wird Fruktose hoher Reinheit erhalten. 60 heißem Wasser in der Weise gelöst, daß die Lö-
Man kann darüber hinaus noch die Glukose, die in sung eine Brixkonzentration von 40 hatte. Als die
dem Rückstand gelöst ist, der durch Abtrennen von Temperatur der Lösung auf 69°C abgesunken
Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz aus der Zucker- war, wurden 5,8 g Salzsäure zugesetzt, und die
lösung erhalten worden ist, oder die Glukose, die aus Lösung wurde ausreichend gerührt. Sie wurde
dem Rückstand abgetrennt worden ist, zu einer Zucker- 65 90 Minuten stehengelassen, während die Tempe-
lösung isomerisieren, in der Fruktose und Glukose ge- ratur des Lösungsgemisches auf 700C gehalten
mischt vorliegen, und die in dieser Zuckerlösung ge- wurde. Danach wurden zum Neutralisieren 2,9 g
bildete Fruktose kann durch das in der Zuckerlösung Calciumcarbonat zugesetzt.
b) Die auf diese Weise erhaltene Invertzuckerlösung wurde auf eine Temperatur von 62 bis 67° C gebracht,
und 25 g Calciumchlorid wurden zum Auflösen in dem Lösungsgemisch langsam zugefügt.
Das Lösungsgemifch wurde dann unter Rühren 60 Minuten lang stehengelassen.
Die so erhaltene Lösung wurde im Vakuum eingeengt, bis die Lösung eine Brixkonzentration von 82
erreichte. Dann wurde sie in einen Kolben übergeführt, der langsam geschwenkt wurde, wonach sie auf Raumtemperatur
(26rC) abgekühlt wurde.
Innerhalb von 12 Stunden wurde eine Melasse erhalten, die viel weißes kristallines Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz
enthielt.
Diese Melasse wurde in eine kleine korbförmige Zentrifuge übergeführt, in der der kristalline Anteil von
dem Melasseanteil getrennt wurde.
Es wurden 690 g Kristalle (mit 3,2% Wasser) und 825 β Melasse erhalten.
c) Zu den 690 g kristallinem Anteil wurden 140 ecm heißes Wasser (70°C) zugesetzt und unter Rühren
gelöst. Dann wurde in einen Kolben übergeführt, der langsam geschwenkt wurde, und nach etwa
8 Stunden war die Umkristallisation beendet.
Das auf diese Weise erhaltene Produkt wurde zentrifugiert, wobei 425 g weiße Kristalle und 402 g
Melasse erhalten wurden.
Die Analysenwerte des kristallinen Anteils sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
vertzuckerlösung mit einer auf 20 eingestellten Brixkonzentration
mit einer Geschwindigkeit von 100 l/h durch die Seite der Kondensierfiüssigkeit geschickt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengesteik:
Mutterlaugenseite Kondensierflüssig-
keitsseite
Anfangs- End- Anfangs- Endzustand zustand zustand zustand
1,60 1,45
53 700 180
53 700 180
2,0
| Kristall | Fruktose | Calcium | Anderes | |
| wasser | chlorid | (Wasser | ||
| usw.) | ||||
| Gewichts | 6,4 | 72,0 | 19,7 | 1,9 |
| verhältnis | ||||
| Molverhältnis | 3,56 | 4,0 | 1,78 | — |
| Geschätztes | 2 | 2 | 1 | |
| Ganzzahl | ||||
| verhältnis |
Aus den vorstehenden Werten kann eine Zusammensetzung von Fruktose-Calciumchlorid von 2H2O-CaClj-2
(Fruktose) angenommen werden.
d) 402 g des vorstehend erwähnten Anteils wurden auf eine Brixkonzentration von 82 eingeengt,
wobei 161 g weiße Kristalle und 148 g Melasse auf die vorstehend unter b) beschriebene Weise
erhalten werden konnten.
500 g von den insgesamt 586 g weißen kristallinen Anteils, die gemäß Beispiel Ic) und d) erhalten worden
waren, wurden in Wasser gelöst, und die Gesamtmenge der wäßrigen Lösung wurde auf 1,65 1 eingestellt. Diese
Lösung wurde als Mutterlaugenprobe verwendet.
Die so erhaltene Zuckerlösung wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 l/h (lineare Membranoberflächengeschwindigkeit
1,28 cm/sec) durch eine Elektrodialyscanlagc
mit einer effektiven Oberfläche von 209 cm2 pro Kammer geschickt. Die benutzte Elektrodialyseanlage
enthielt 11 Paare von Ionenaustauschmembranen, wobei jedes Paar aus einer stark sauren
kationdurchlässigen Membran vom Na+-Typ und einer stark basischen aniondurchlässigen Membran
vom Cl~-Typ bestand. Andererseits wurden 2,0 1 In-240
220
2,13 40100
45 800 45 810
Flüssigkeitsmenge (1)
Calciumkonzentration
(als CaCO3, ppm)
Gesamtkationen 61700 185
(als CaCO3, ppm)
Gesamtanionen 61850 180
(als CaCO3, ppm)
(als CaCO3, ppm)
Dialysedauer 3,25 Stunden
Elektrizitäts- 5,95 Amperestunden
menge
a5 Spannung 15,0 V (konstant)
Der Verlust an Fruktose betrug in diesem Fall 3,2 %, jedoch wurde festgestellt, daß fast die gleiche Menge
Fruktose auf die Seite der Kondensierflüssigkeit gewandert war. Andererseits war fast die gesamte Menge
an Calciumchlorid auf die Seite der Kondensierflüssigkeit gewandert.
Die vorstehende Tabelle zeigt, daß sich kein Unterschied zu einem Versuch ergibt, bei dem Wasser als
Kondensierflüssigkeit verwendet wurde.
Als Wasser als Kondensierflüssigkeit verwendet wurde, wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Mutterlaugenseite Kondensierflüssig-
keitsseite
Anfangs- End- Anfangs- Endzustand zustand zustand zustand
45
| Flüssigkeits | 1,60 1,40 2,00 | (als CaCO3, ppm) | 61650 180 — | (als CaCO3, ppm) | 61780 170 — | 3,25 Stunden | 2,18 |
| menge (1) | Gesamtkationen | Gesamtanionen | (als CaCO3, ppm) | 5,93 Amperestunden | |||
| Calcium- | 53 600 175 — | Dialysedauer | 39 300 | ||||
| konzentration | Elektrizitäts | 15,0 V (konstant) | |||||
| menge | |||||||
| Spannung | 45 200 | ||||||
| 45 220 | |||||||
Der Verlust an Fruktose in der Mutterlauge betrug
3,8%.
a) 1,45 1 der auf vorstehend beschriebene Weise erhaltenen Zuckerlösung wurden durch eine Ionenaustauschsäule
vom Mischbett-Typ geschickt und gereinigt und entsalzt.
Als Ionenaustauschharz wurden ein stark saures Kationharz vom Wässerstofftyp, wie Amberlite®
IR-120B, und ein stark basisches Anionharz vom Hydroxylgruppentyp, wie Amberlitc® IRA-41D, verwendet.
b) Die erhaltene raffinierte Fruktoselösung wurde im Vakuum eingeengt, und die Brixkonzentration
der Lösung wurde auf 89 eingestellt. Dann wurden etwa 5 g kristalline Fruktose zugesetzt, und das
Lösungsgemisch wurde unter langsamem Rühren allmählich abgekühlt; nach etwa 15 Stunden war
die Kristallisation beendet, wonach das erhaltene Produkt zentrifugiert und getrocknet wurde.
Es wurden 241 g kristalline Fruktose und 143 g Melasse erhalten.
c) 143 g der Melasse wurden im Vakuum eingeengt, und die Brixkonzentration wurde auf 89 eingestellt.Dann
wurden etwa 2 g kristalline Fruktose zugesetzt, wonach auf die vorstehend beschriebene
Weise 84 g kristalline Fruktose und 76 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: a5 [<x] = -92,8 b) erster Zucker,
= —92,6 c) zweiter Zucker.
2. In Übereinstimmung mit der Resorcin-Chlor wasserstoffsäuremethode wurden bei b) 99,4%
Fruktose und bei c) 99,1 % Fruktose ermittelt.
a) 100 kg raffinierter weißer Zucker wurden in 8O0C heißem Wasser in der Weise gelöst, daß die
Brixkonzentration der Lösung 40 betrug. Als die Temperatur der Lösung auf 69° C abgesunken
war, wurden 577 g Chlorwasserstoffsäure zugesetzt und das Gemisch dann ausreichend gerührt.
Während die Temperatur des Lösungsgemisches auf 7O0C gehalten wurde, wurde sie 90 Minuten
lang stehengelassen. Gleich danach wurden zum Neutralisieren der Lösung 293 g Calciumcarbonat
zugesetzt.
b) Die auf vorstehend beschriebene Weise erhaltene Invertzuckerlösung wurde mit 25 g Calciumchlorid 4S
versetzt, wonach unter Rühren 60 Minuten lang stehengelassen wurde. Dabei betrug die Temperatur
der Lösung 72 bis 67°C.
Diese Lösung wurde nach Einengen im Vakuum auf eine Brixkonzentration von 82 in ein Gefäß, wie einen
Polyäthyleneimer, übergeführt und langsam auf Raumtemperatur (26° Q abgekühlt. In etwa 12 Stunden
konnte eine große Menge weißes kristallines Fruktose-Calciumchlorid enthaltende Melasse erhalten werden.
Diese Melasse wurde mit einer korbförmigen Zentrifuge
in einen kristallinen und einen Melasseanteil getrennt, wobei die Menge an kristallinem Anteil
65.1 kg (mit 3,2 % Wasser) und die Menge an Melasse
82.2 kg betrug. Se
c) Zu den 82,2 kg Melasse wurde Wasser zugesetzt und die Brixkonzentration auf 60 eingestellt.
Dann wurden der erhaltenen Lösung 2,5 kg Calciumhydroxid zugesetzt, und das Gemisch wurde
gerührt und dann mittels eines plattenförmigen Wärmeaustauschers auf 93 bis 95 "C erhitzt. Sie
wurde noch 10 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und danach durch denselben Wärmeaustauscher
rasch auf 15°C heruntergekühlt. Dann wurde zur Einstellung des pH-Wertes auf 5,8
Chlorwasserstoffsäure zugesetzt.
d) Die erhaltene Lösung wurde zur Einstellung auf eine Brixkonzentration von 30 mit Wasser verdünnt
und dann zur Entfärbung durch eine Aktivkohleschicht geschickt. Dann wurden in dieser
Lösung 65,1 kg Fruktose-Calciumchlorid gelöst, und die erhaltene Lösung wurde im Vakuum auf
eine Brixkonzentration von 81,5 eingeengt. Dann wurde sie zum langsamen Abkühlen stehengelassen,
und in etwa 8 Stunden wurde eine Melasse erhalten, die eine große Menge an weißen Kristallen
enthielt. Diese Melasse wurde zentrifugiert, wobei 79,2 kg kristalliner Anteil und 63,9 kg
Melasse erhalten wurden.
e) Zu den 79,2 kg kristallinem Anteil wurden 15 1 Wasser zugesetzt, und das Gemisch wurde bis zur
vollständigen Auflösung des kristallinen Anteils gerührt. Dann wurde die erhaltene Lösung zum
langsamen Abkühlen stehengelassen, und in etwa 8 Stunden war die Umkristallisation beendet.
Das erhaltene Produkt wurde zentrifugiert, wobei 71,1 kg weiter kristalliner Anteil und 22,5 kg Filtrat
erhalten wurden.
Die Analysenwerte, die von dem kristallinen Anteil erhalten wurden, sind nachstehend zusammengestellt:
Kristallwasser
Fruktose Calcium
Chlorid
| Gewichtsverhältnis | 6,4 | 72,0 | 19,7 |
| Molverhältnis | 3,56 | 4,0 | 1,78 |
| Geschätztes Ganzzahl | 2 | 2 | 1 |
| verhältnis |
Aus den vorstehenden Ergebnissen kann eine Zusammensetzung
von Fruktose-Calciumchlorid von H2O-CaCl1^ (Fruktose) angenommen werden.
f) 3 kg der insgesamt erhaltenen 71,1 kg weißen Kristalle wurden abgenommen und in Wasser
gelöst, wobei die gesamte Lösungsmenge auf 101 eingestellt wurde. Dann wurde die Lösung durch
eine Aktivkohleschicht geschickt und mittels Ionenaustauschmembran-Elektrodialyse mit der
in Beispiel 2 erläuterten Anlage entsalzt.
g) Die so behandelte Lösung wurde durch eine Ionenaustauschsäule vom Mischbett-Typ geschickt
und gereinigt und entsalzt.
Als Ionenaustauschharz wurden ein stark saures Kationaustauschharz vom Wasserstofftyp, wie Amber·
lite® IR 120B, und ein stark basisches Anionaus· tauschharz vom Hydroxylgruppentyp, wie Amberlite®
IRA-410, verwendet.
h) Die erhaltene gereinigte Lösung wurde im Va kuum eingeengt, und die Brixkonzentration de:
Lösung wurde auf 89 eingestellt. Dann wurdei etwa 10 g kristalline Fruktose zugesetzt, und nacl
langsamem Rühren wurde allmählich abgekühlt In etwa 15 Stunden war die Kristallisation be
endet. Es wurde zentrifugiert und dann im Va kuum getrocknet, wobei 1,95 kg kristalline Fruk
tose erhalten wurden. Dies bedeutet, daß au 100 kg raffiniertem weißem Zucker 45,20 k
Fruktose erhalten werden können.
609610/14;
Claims (1)
1. Verfahren zur Gewinnung von Fruktose aus wäßrigen Lösungen, welche Fruktose und Glukose
enthalten, durch Behandlung mit Calciumchlorid unter Abscheidung von Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz,
dadurch gekennzeichnet, daß eine alkoholfreie wäßrige Zuckerlösung ver-
punkt der Wirtschaftlichkeit und des Betriebs nicht günstig.
Andererseits wurde gemäß dem genannten konventionellen Verfahren, bei dem von einer alkoholischen
5 Lösung ausgegangen wird, zur Abtrennung der Fruktose aus dem Fruktose-Calciumchlorid-Doppelsalz
vorgeschlagen, das Fällmittel zur Gewinnung des unlöslichen Salzes des Calciums, wie Carbonat, Sulfat
oder Oxalat zuzusetzen und mit Hilfe eines Ionenaus-
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105369 | 1969-02-17 | ||
| JP1105369 | 1969-02-17 | ||
| JP6688069A JPS5337415B1 (de) | 1969-08-26 | 1969-08-26 | |
| JP6688069 | 1969-08-26 | ||
| JP10209569 | 1969-12-20 | ||
| JP10209569A JPS5337416B1 (de) | 1969-12-20 | 1969-12-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2007227A1 DE2007227A1 (de) | 1970-08-27 |
| DE2007227B2 DE2007227B2 (de) | 1975-07-24 |
| DE2007227C3 true DE2007227C3 (de) | 1976-03-04 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69433167T2 (de) | Reinigungsverfahren für zuckerrübensaft | |
| DE69430978T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kristallzucker aus einem wässrigen Zuckersaft, z.B. Zuckerrohr- oder Zuckerrübensaft | |
| CH629162A5 (de) | Verfahren zur herstellung von kristallinen alumosilicat-basenaustauschern. | |
| DE69531158T2 (de) | Ein verfahren zum entfärben von lösungen | |
| DE3702653C2 (de) | ||
| US3290173A (en) | Process for refining unwashed raw cane sugar | |
| DE68908024T2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung der Zitronensäure aus Flüssigkeiten, die sie enthalten. | |
| DE69706847T2 (de) | Verfahren zur herstellung von hochreinen kaliumsalzen | |
| DE69614818T2 (de) | Flüssige reinigungszusammensetzung | |
| DE2800760A1 (de) | Verfahren zur herstellung von natriumpercarbonat aus einer sodaloesung bzw. -suspension | |
| DE923720C (de) | Reinigung von waessrigen Zuckerloesungen | |
| DE2544363A1 (de) | Verfahren zur behandlung einer dextroseloesung | |
| DE2007227B2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Fruktose | |
| DE1963846C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kaliumhydrogentartrat | |
| DE19819884A1 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Weinsäure aus einem Kaliumhydrogentartrat enthaltenden Rohmaterial | |
| WO1999024623A2 (de) | Verfahren zur reinigung des bei der zuckerraffination anfallenden rohsaftes | |
| DE1567261C3 (de) | Verfahren zum Behandeln von Zuckersäften | |
| DD217824A5 (de) | Verfahren zur gewinnung von saccharose | |
| DE30686C (de) | Verfahren zur Zuckerfabrikation | |
| DE953780C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Invertzucker-Sirup aus Rohr- oder Rueben-Melasse | |
| AT247824B (de) | Verfahren zur Abtrennung der Zellsubstanzen aus einer Glutaminsaüre enthaltenden Fermentationsbrühe | |
| DE3528079C2 (de) | ||
| DE2224680C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von La ctulose sirup | |
| AT521525B1 (de) | Verfahren zur Regeneration eines Harzes zur Entfärbung eines Biomassezustroms und verwandte Systeme | |
| DE711051C (de) | Verfahren zum Reinigen von Fluessigkeiten und Loesungen mittels Basenaustauschergemischen |