DE2627111C2

DE2627111C2 - Verfahren zur chemischen oder enzymatischen Isomerisierung einer Aldose oder eines Aldosederivates zur entsprechenden Ketose oder zum entsprechenden Ketosederivat

Info

Publication number: DE2627111C2
Application number: DE2627111A
Authority: DE
Inventors: Sidney Alan Barker; Peter John Somers; Geoffrey Harry Stockton-on-Tees Cleveland Birmingham Stafford; Robin Ross Birmingham Woodbury
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1975-06-17
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1985-09-19
Also published as: YU148876A; FI56537B; CS226164B2; ATA447876A; MX3549E; NL7606563A; US4069104A; IE43011B1; JPS525706A; SE7606929L; AT347480B; ES448945A1; IE43011L; GR62719B; NZ181197A; NO142527B; PT65240B; PT65240A; FI56537C; BE843078A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere betrifft sie die Isomerisierung von Glucose zu Fructose. Mannose zu Fructose. Glucose-6-phosphat zu Fructose-6-phosphat. Maltose zu Maltulose, Galactose zu Tagatose und Lactose zu Lactulose bzw. analoge Reaktionen, wie die Isomerisierung von Xylose zu Xylulose. ...

Wenn die Isomerisierung von Glucose zu Fructose in Gegenwart eines Enzyms durchgeführt wird, wie Glucoseisomerase, stellt sich das Gleichgewicht häufig ein, wenn 50 bis 55% der Glucose in dem Reaktionsmedium zu Fructose umgesetzt sind.

Es war bisher nicht möglich, durch eine nicht-enzymische Reaktion Glucose in Fructose ohne are Erzeugung von Nebenprodukten umzusetzen. Es gibt zahlreiche Veröffentlichungen, beispielsweise US-PS 24 87 121, 34 32 345,35 58 355 und 35 14 327 sowie DE-PS 11 63 307, die sich auf eine nichtenzymische Isomerisierung von Glucose zu Fructose beziehen und die alle Verfahren beschreiben, in denen die Bildung von Fructose begleitet ist durch eine alkalische Zersetzung und die Bildung von anderen Produkten, welche aus der rein chemischen und nicht-enzymischen Reaktion entstehen. Demzufolge basieren bisher alle großtechnischen Verfahren zur Herstellung von Fructose auf Enzym-katalysierten Reaktionen.

Bei der enzymischen Isomerisierung nimmt die Geschwindigkeit der Reaktion, durch die Fructose erzeugt

wird, mit dem Anstieg des Fructoseanteils in dem enzymischen Reaktionsmedium ab. Daher wird bei einem

technischen Verfahren zur Isomerisierung von Glucose zu Fructose die Fructoseausbeute optimiert, indem ein

Verlust an erzeugter Fructose gegen eine Abnahme der Geschwindigkeit der Reaktion, durch die der Fructose-

anteil in dem Reaktionsmedium erhöht werden kann, abgewogen wird. Ein technisch durchgeführtes Verfahren

kann zur Herstellung eines Sirups, in dem typischerweise 40% Glucose zu Fructose isomerisiert werden,

optimiert werden. Bei dem meisten chemischen, nicht-enzymischen lsomerisierungen von Glucose zu Fructose

nimmt die Menge der vorhandenen Fructose nach Erreichen eines Maximums ab.

Demgemäß ist es vorteilhaft, den Anteil an Glucose, welcher während der Reaktion wirtschaftlich zu Fructose isomerisiert werden kann, zu erhöhen.

Dies kann durch effektive Entfernung von Fructose aus dem Reaklionsmedium erreicht werden, indem man in das Medium ein Reagenz einverleibt, welches mit der Fructose einen stärkeren Komplex bildet als mit Glucose, wobei das komplexbildende Mittel zusätzliche Eigenschaften haben kann, durch welche die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht oder erniedrigt wird. Reagenzien, welche zu diesem Zweck vorgeschlagen wurden, sind Boratverbindungen, vgl. Y. Takasaki. Agr. Biol. Chem. 35 (1971) 1371 -5 und US- PS 36 89 362 (Enzymische Reaktion) sowie J. F. Medicino, J. Amer.Chem.Soc. 82(i960)4975 (chemische Reaktion).

Ferner wurden Arenboronate in der GB-PS 13 69 185 sowohl für chemische als auch für enzymische Reaktionen vorgeschlagen.

Nachteile dieser bekannten Verfahren sind im Falle der Verwendung von Boratverbindungen, daß diese toxisch sind und eine Gefahr für die Gesundheit in einem Produkt darstellen, das zur Verwendung als Süßungsmittel in Lebensmitteln für Konsum durch Menschen vorgesehen ist.

Im Falle der Verwendung von Benzolboronaten ist nachteilig, daß diese eine begrenzte Löslichkeit haben,

so keine Komplexe mit einem Verhältnis von 2 :1 von Zucker: Boronat bilden und hohe Konzentrationen an

Fructose in dem Produkt bei hohen Zuckerkonzentrationen nicht erhältlich sind (Carbohydrates Res., 26 (1973),

41-53). Daher können diese komplexbildenden Reagenzien praktisch nicht für technisch durchzuführende

lsomerisierungen angewendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das im Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren, in der Weise zu verbessern, daß der Anteil der Ketose oder des Ketosederivates, die bzw. das bei der Isomerisierung erzeugt wird, gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen komplcxbildenden Reagenzien gelöst. . .

Sehr zweckmäßig ist das Aldosederivat ein Aldosephosphat oder Glykosyldenvat einer Aldose. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere vorteilhaft auf die Isomerisierung von Glucose oder Mannose und zu Fructose angewendet werden. Während der Isomerisierung kann ein Enzymkatalysator vorhanden sein, wenn dadurch die Anwendung milderer Reaktionsbedingungen ermöglicht wird oder andere Vortc '·■ erzielt werden, wie selektive Wirkung des angewendeten Enzyms auf nur ein Isomeres (D oder L) der Aldose oder des Aldosederivates. Wenn eine enzym-katalysierte Isomerisierung durchgeführt wird, kann das Enzym in Lösung oder in irgendeiner immobilisierten Form auf einer festen Matrix vorliegen, welche eine lebende Zelle, eine inaktivierte Zelle oder irgendein anderer geeigneter Träger sein kann. Das Enzym kann ebenfalls in löslicher Form vorliegen. In Tabelle A ist eine Anzahl von Isomerisierungsreaktionen aufgeführt, die durch Enzyme vom Isomerasetyp katalysiert werden und auf die das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar

ist. Die Isomerisierung^), auf die das erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird, kann (können mehr als) eine Reaktion aus einer Reihe von aufeinanderfolgenden Reaktionen sein.

Tabelle A Isomerisierung

Enzym

Literatur

1 D-Galactose D-Tagatose

2 L-Arabinose L-Ribulose

3 L-Fucose L-Fuculose

4 L-Rhamnose L-Rhamulose

5 L-Mannose

6 D-Mannose

L-Fructose D-Fructose

7 D-Glucose D-Fructose

8 D-Glycero-D-annoheptose D-Sedoheptulose

9 D-Lycose D-Xylulose

10 D-Xylose D-Xylulose

11 L-Xylose L-Xylulose

12 D-Arabinose D-Ribulose

13 D-Ribose-5-phosphat D-Ribulose-5-phosphat

14 D-Arabinose-5-phosphat D-Ribulose-5-phosphat

15 D-G lyceraldehyd-3-phosphat Dihydroxyaceton-3-phosphat

16 D-Galactose-6-phosphat D-Tagotose-6-phosphat

17 D-Glucose-6-phosphat D-Fructose-6-phosphat

18 D-Mannose-6-phosphat D-Fructose-6-phosphat

19 D-Glucosamin-6-phosphat D-Fructose-6-phosphat

L-Arabinose- Isomer

(D-Galactose-Isomerase)

wie in

L-Fucose-lsomerase

(D-Arabinose-Isomerase)

L-Rhamnosc-Isomerase

L-Mannose-Isomerase

D-Lyxose-Isomerase

(C-Mannose-lsomerase)

D-Glucose-Isomerase

(L-Xylose-Isomerase)

wie in

wie in wie in

L-Xylose-Isonmerase wie in

D-Arabinose 5-somerase

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In der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Ausdruck Ketose eine Ketulose verstanden (siehe die Diskussion der Nomenklatur von Ketosen in »The Editorial Report on Nomenclature«, Journal of the Chemical Society, (1952) 5110.

Das komplexbildende Reagenz kann in das Isomerisierungsverfahren in irgendeiner geeigneter Weise eingeführt werden, z. B. als Komplex mit einer Aldose oder als Derivat eines solchen Komplexes oder als Salz oder in Form einer Verbindung, die Germanat oder Polygermanat-Ionen unter den Bedingungen der Isomerisierung bildet. Die erfindungsgemäßen komplexbildenden Reagenzien Germanat- oder Polygermanat-Ionen können als Natriumgermanat oder Germaniumdioxid eingeführt werden und in Lösung als immobilisierte Chelate oder als Gegenronen von lonenaustauscherharzen verwendet werden. Komplexionen wie [GeOj(SO^]⁴" oder [HGeOz(PO₄)]²- oder lactathaltige Germanationen können in einigen Fällen ebenfalls als komplexbildende Reagenzien eingesetzt werden.

Die Isomerisierung von Glucose zu Fructose kann durch eine rein chemische Reaktion unter Verwendung von Germanat- oder Polygermanat-Ionen durchgeführt werden, um die Pseudo-Gleichgewichte, die von S. A. Barker, B. W. Hatt und P.). Somers (Carb. Res., 26 (1973) 41 -53) beschrieben sind, zu verschieben. Vorzugsweise wird die Isomerisierung jedoch als Enzym-katalysierte Reaktion in Anwesenheit von Glucose-Isomerase durchgeführt.

Zu geeigneten Isomerasen gehören solche, die von Bakterien der Genes Aerobactor, Pseudomonas, Lactobacillus (K. Yamanaka, Agr. Biol. Chem. 27,1963.265—270) Streptomyces, Curtocacterium (beschrieben in GB-PS 14 51 273) oder insbesondere Arthrobacter (beschrieben in GB-PS 13 28 970) abgeleitet sind. Glucose-Isomerasen aus thermofilen Mikroorganismen der Genes Thermoactinomyces, Thermopolyspora, Thermomonospora und Pseudonocardia wie in der japanischen Patentveröffentlichung 74/30 588 beschrieben, sind ebenfalls geeignet. Einige der vorstehenden Glucose-Isomerasen benötigen für optimale Aktivität Kobaltionen.

Die Isomerisierung von Glucose zu Fructost kann kontinuierlich durchgeführt werden, indem man eine Glucose enthaltende Lösung durch eine Säule leitet, welche das immobilisierte Enzym oder einen anderen Katalysator enthält. Vorzugsweise ist das Enzym dadurch immobilisiert, daß es in ausgeflockten ganzen Mikroben-Zellen in der Art enthalten ist, wie in der GB-PS 13 68 650 beschrieben. Das komplexbildende Reagenz, z. B. Germanat-Ionen, kann in der Lösung, v/elche durch die Kolonne geleitet wird, enthalten sein oder zusammen mit dem immobilisierten Enzym oder dem anderen Katalysator in der Kolonne vorliegen. Im letzteren Fall ist die

Kolonne mit dem immobilisiertem Enzym oder einem anderen Katalysator gepackt, mit dem das Reagenz vermischt und homogen innerhalb der Kolonne dispergiert ist Alternativ kann die Kolonne abwechselnde Schichten von dem immobilisiertem Enzym oder dem anderen Katalysator und dem Reagenz, welche durch Maschen oder Gitter getrennt sind, enthalten. Wenn das Reagenz in der Kolonne vorhanden ist, liegt es in s unlöslicher Form vor, beispielsweise in Gelform, als Zeolit oder als anorganisches oder organisches polymeres Derivat

Nach der Isomerisierungsreaktion wird die Fructose aus dem Reaktionsgemisch, weiches das komplexbildende Reagenz enthält, abgetrennt und aus dem Verfahren entweder allein oder im Gemisch mit Glucose entfernt werden. Das Produkt des Verfahrens ist Fructose, ein Glucose/Fructose-Sirup oder ein Gemisch davon. Das komplexbildende Reagenz kann allein oder zusammen mit Glucose oder als Bestandteil eines Komplexes mit GiucosemolekOlen rezyklisiert werden. Zwei Methoden sind zur Abtrennung und Rezyklisierung des komplex -bildenden Reagenzes besonders geeignet:

a) Bei der einen Methode wird das Produkt der Isomerisierung von Glucose zu Fructose zur Abtrennung des komplexbildänden Reagenzes durch eine Säule geleitet, die ein Kationenaustauscherharz mit kationischen Gegenionen eines Metalls der Gruppe Il des Periodensytems (vorzugsweise Calciumionen) und Wasserstoffionen enthält Auf diese Weise wird das Produkt der Isomerisierung in Fructose, die als Endprodukt aus dem Verfahren entfernt wird, eine Mischung aus Glucose und komplexbildendem Reagenz, die rezyklisiert wird, aufgeteilt

b) Bei der anderen Methode wird das Produkt der Isomerisierung von Glucose zu Fructose zur Abtrennung des komplexbildenden Reagenze» zunächst durch eine Säule geleitet, die ein Kationenaustauscherharz mit kationischen Gegenionen eines Metalls der Gruppe I oder II des Periodensystems (vorzugsweise Natriumionen) enthält Auf diese Weise wird das Produkt der Isomerisierung in zwei Anteile nämlich (i) einen Sirup, der Glucose und Fructose enthält, und (ii) Fructose und komplexbildendes Reagenz aufgeteilt Anteil (i) wird entfernt während Anteil (ii) durch eine Säule, wie sie vorstehend unter (a) beschrieben wurde, geieiici wird, um Fructose von dem komplexbildenden Reagenz, das rezyklisiert wird, abzutrennen.

Bei beiden Methoden a) und b) ist das Kationenaustauscherharz vorzugsweise ein im Kern sulfoniertes Polystyrol-Kationenaustauscherharz, das ein Vernetzungsmittel enthält. Die Isomerisierung von Glucose zu Fructose wird vorzugsweise enzymatisch und kontinuierlich unter Ver wendung einer Kolonne von ausgeflockten ganzen Zellen, welche das Enzym enthalten, wie vorstehend be schrieben, durchgeführt Wenn das Reagenz in dem Reaktionsmedium, welches in die Kolonne eintritt, vorliegt, ist es vorzugsweise in Konzentrationen zwischen 200 mM und 800 mM, insbesondere zwischen 500 mM und 600 mM vorhanden. Das Reaktionsmedium, welches in die Kolonne eintritt, enthält vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% Glucose in wäßriger Lösung, und die Reaktion wird auf solche Weise durchgeführt, daß die Konzentra-

tion an Fructose in dem die Kolonne verlassendem Medium zwischen 40% und 85%, insbesondere zwischen 75% und 80% liegt Der pH des Reaktionsmediums liegt vorzugsweise im Bereich von 6 bis 10, wobei optimale Aktivität im Bereich von pH 8, insbesondere bei pH 7,8 auftritt, jedoch etwas variiert mit der jeweiligen Enzym-Species, wobei sich die genannten Werte auf ein Enzym beziehen, welches von Arthrobacter-Organismen abgeleitet ist Die Arbeitstemperatur liegt vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 50° bis 100⁰C,

insbesondere innerhalb des Bereiches von 45° bis 80⁰C. Der pH des Eluats ist im allgemeinen niedriger als der des Zustromes wegen des mit dem Oxyanion komplexbildenden Fructoseproduktes.

Außer Glucose und verschiedenen Arten von Germanationen enthält das Reaktionsmedium die folgenden Bestandteile, welche in folgenden Anteilen vorhanden sind: Magnesiumchlorid in Konzentrationen von etwa 4 mM und NaOH zur Einstellung des pH-Wertes.

Für andere Enzymreaktionen (z. B. Phosphorglucoisomerase, welche Glucose-6-phosphat zu Fructose-6-phosphat umsetzt und wobei erhöhte Ausbeuten des Produktes bei 25⁰C in Anwesenheit von Arten des Germanats gefunden wurden) sind die Reaktionsbedingungen sehr unterschiedlich und müssen für jedes Enzym optimiert werden. Glucose-Isomerase kann ebenfalls verwendet werden, um D-Xylose zu D-Xylulose umzusetzen, wobei Glucose-Isomerase ein geeignetes Ausgangsprodukt für diese Technologie ist und Germanat das

so Gleichgewicht zugunsten einer erhöhten Xylulose-Ausbeute verschiebt.

Die Verwendung von Germanat- oder Polygermanat-Ionen als komplexbildendes Reagenz besitzt Vorteile gegenüber der bekannten Verwendung von Boratverbindungen, da Germanat oder Polygermanat-Ionen starke Komplexe mit Fructose bilden und stereochemisch bei der Zuckerkomplexbildung selektiver sind als Borat. Die mit der Verwendung von Boratverbindungen verbundenen Toxizitätsprobleme werden vermieden. Im Unter-

schied zu Arenborsäuren kann Germanat ein 1:2 Germanat-Fructose-Chelat bilden und macht somit die Verwendung eines komplexbildenden Mittels wirtschaftlicher.

Der normale optimale pH des Enzyms allein ist nicht der optimale pH für das kombinierte Verfahren mit Enzym und komplexbildendem Reagenz. Es ist unerwarteterweise festgestellt werden, daß im Fall der aus Stämmen der Gattung Arthrobacter erhaltenen Glucose-Isomerase die Verwendung von Germanationen in

dem Verfahren eine Verminderung des optimalen pH-Wertes für dieses Enzym von 8,5 auf 7 bewirkt, was für die Verminderung der Kosten des Verfahrens vorteilhaft ist. Dieselbe Wirkung kann bei anderen wichtigen Enzymen eintreten.

Die Zugabe von Germanat erhöht die Anfangsreaktionsgeschwindigkeit der Isomerisierung von Glucose zu Fructose merklich, so daß eine wirtschaftliche Umsetzung bei kürzerer Verweilzeit erhältlich ist. Weiter ist es

vorteilhaft, daß Germanat im Verlauf der untersuchten Zeit keine destabilisierende Wirkung auf die Arthrobacter-Glucose-Isomerase zeigt, wenn berücksichtigt wird, daß der optimale pH für die Wirkung dieses Enzyms in Gegenwart von Germanationen im Vergleich zu dem optimalen pH in Abwesenheit von Germanationen niedriger ist.

F i g. 2 zeigt die prozentuale Veränderung der optischen Drehung als Ergebnis einer Komplexbildung, aufgetragen gegen pH für Germanat-Komplexe mit Glucose, Fructose und Mannose. Es ist zu ersehen, daß der Fructose-Komplex einen niedrigeren pH-Wert bildet, als die Komplexe von Glucose und Mannose. Die Erfindung wird nachstehend durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1
Enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose

Eine Reihe von wäßrigen Glucoselösungen mit verschiedenen Glucosekonzentrationen wurden zusammen mit Magnesiumionen und Germanationen durch eine Säule mit 32 cm in der Länge und 0,4 cm Innendurchmesser geschickt, die mit geflockten ganzen Zellen mit einem Gehalt an Glucoseisomerase gepackt war. Entsprechende Lösungen ohne Germanatgehalt wurden ebenso durch die Säule für Vergleichszwecke geschickt. Die prozentuale Isomerisierung von Glucose zu Fructose in dem Eluat aus der Säule wurde in dem Autoanalyser unter Verwendung der Resorcinmethode gemessen. Die Reaktionen wurden bei einem Anfangs-pH von 8,5 und bei einer Temperatur von 60⁰C durchgeführt, wobei eine Konzentration von 0,004 Mol Magnesiumchlorid in den wäßrigen Glucoselösungen vorhanden war.

Um zu verhindern, daß die Germanationen eine Abscheidung von Magnesium aus den Lösungen verursachen, wurden für die Herstellung von Glucoselösungen bis zu 10OmM Germanationen-haltige Lösungen immer zu den Glucoselösungen hinzugeben, die in die Säule vor dem Magnesiumchlorid eintreten, da Magnesium durch den Glucose-Germanatkomplex, der sich in den Lösungen bildet, nicht abgeschieden wird. Die Germanationenhaltigen Lösungen wurden hergestellt, indem man Germaniumdioxid in Wasser suspendiert, eine konzentrierte alkalische Lösung hinzusetzt, bis pH 10,5 erreicht wird und danach eine Glucoselösung und anschließend Magnesiumchlorid hinzugibt. Bei der Endeinrichtung auf pH 8,5 wurden die Lösungen klar.

Für Substrallösungen mit einem Gehalt von 200 niM Germanat oder mehr wurde das Germaniumdioxid zu einer 1 M Glucoselösung hinzugesetzt, so daß bei intermittierender Alkalizugabe bis zu einem pH 8,5 das Germanat langsam in Lösung ging. Eine leicht trübe Lösung wurde nach Zugabe von Magnesiumchlorid erhalten, jedoch war das Eluat aus der Säule vollständig klar.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1	Germanationen-	Isomerisierung % von	pH des Eluats	Durchflußrate
Glucosc-	konzentration	Giucosä zu		(ml/min)
konzentration	(mM)	Fructose
(mM)	0	59	n. z.	0.12
0,528	25	75	n. z.	0,12
0,528	0	57	8.3	0,10
4,65	25	82	8,1	0,10
4,58	0	47.5	7,0	0,11
122	25	80,5	6.8	0,11
118	0	44,5	6,8	0,11
337	25	63	6,7	0,11
270	0	46+)	6,5	0.11
259	25	53	6.3	0,11
265	50	52	6,0	0,11
300	100	59,5	6,4	0,11
284	200	72,5*)	7,2	0,11
275

*) 55,5% beim Gleichgewicht.

*) 82% beim Gleichgewicht (End-pH-Wert b,5).

Wie aus Tabelle 1 in jedem Fall entnommen werden kann, wo Vergleichslösungen, die keine Germanationen enthielten, getestet wurden, wurde die Fructosekonzentration in Gegenwart von Germanationen erhöht

Beispiel 2

Enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose

Die Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde unter Verwendung einer Säule mit ähnlichen Ausdehnungen (d. h. 30 cm in der Länge und 0,4 cm Innendurchmesser) wiederholt, um den Einfluß von höheren Glucosekonzentrationen zu studieren. In diesem Fall wurde die Durchflußgeschwindigkeit auf 0,03 ml/Min, reduziert um eine maximale Verweilzeit von 125 Min. zu ergeben, so daß Gleichgewicht über mehrere Stunden erreicht wird. Der unter diesen Bedingungen erhaltene Gleichgewichtswert wurde aufgezeichnet. Die Glucosekonzentration wur-

de jeweils geprüft, nachdem die Mischung entsprechend der Verdünnung mit Alkali-/Magnesiumsalzen korrigiert worden war.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2

Anfangsglucosekonzentration (% GewyVol)

German?,tionenkondensalion %rructcse (mM) (Gew./Vol)

Isomerisierung %

10 47,4 45,6 43.7 43,5 50,0

ts

20

25

30

40

50

0 364

524 696 800

25,6	54,0
32,0	70,0
35,0	80,0
36,5	84,0
39,7	79,4

Wie aus den Ergebnissen ersichtlich wird, erhöhte die Gegenwart von Germanationen die prozentuale Isomerisierung zu Fructose stark.

Die Fructose wurde durch die Chaplin-Kennedy-Methode analysiert (Carbohydrate Res., 40, 227—33 (1975)). Dieses Verfahren ergibt leicht höhere Werte als die Resorcin-Methode, welche bei allen späteren Beispielen für Fructose verwendet wurde.

In einem weiteren Versuch, der durch die Resorcin-Methode geprüft wurde (Carbohydrate Res., 26,41 (1975)) wurden unter Verwendung einer Säule mit den gleichen Ausdehnungen bei 60⁰C und pH 8,5 die folgenden Ergebnisse unter Verwendung von verschiedenen Durchflußraten auf der Säule erhalten.

Durchflußrate	Säule	Zustrom
(ml/min)	5U%GewyVol	(mit zugefügtem 4 mM MgCb)
	nur Glucose	47,8% GewVVol
		Glucose+ 80OmM
		Germanat
0,015	53	74
0.030	423	69
0,050	36	50
	% Umsetzung zu Fructose

Das Produkt mit der anfänglichen Glucosekonzentration von 43,5% in vorstehender Tabelle 2 wurde auf einem Anionenaustauscherharz in der Boratform unter Verwendung einer stufenweise Elution mit Boratpuffern fraktioniert (0,13 molares Borat pH 7 bis 035 molares Borat pH 9,8), um eine Trennung zwischen der Glucose und der Fructose in dem Produkt zu bewirken. Das Verhältnis von Fructose zu Glucose betrug 331 :1 ohne vorherige Germanatentfernung. Fructose und Glucose wurden unter Verwendung der Cystein-Schwefelsäure-Methode analysiert

Beispiel 3 Chemische Isomerisierung von Glucose zu Fructose

Die rein chemische Isomerisierung von Glucose zu Fructose in Gegenwart von Germanationen wurde durchgeführt indem man eine Lösung mit einem Gehalt von 50% Gew/Vol Glucose, 4 mM Magnesiumsalz und 600 mM Germanationen auf 60⁰C bei pH 8,5 erhitzt. Die gefundenen Fructosekonzentrationen nach verschiedenen Zeiten waren wie folgt:

55

eo

es

Zeit (Min.)

% Fructose

90 135 180

33 4,6 5,7

Der Versuch wurde bei 90⁰C mit einer Glucosekonzentration von 48,4—50% (Gew/Vol) und einer Germanatkonzentration von 600 mM—582 mM wiederholt Die prozentuale Isomerisierung zu Fructose, die nach verschiedenen Zeiten erhalten wurden, ist in Tabelle 3 aufgeführt Fructose wurde durch die Resorcin-Methode analysiert Stickstoff war in dem erhitzten Sirup während des Versuchsverlaufs vorhanden. In allen Fällen fiel der anfängliche pH, welcher bei 31 "C gemessen worden war. und wurde auf den ursprünglichen pH bei der angeführten Zeit wieder eingestellt

Tabelle 3	% Umsetzung	26 27	111	50% (Gew/Vol) Glucose	% Umsetzung
	zu Fructose	iu% (Gew/Vol) Glucose		Anfangs-pH 8,0	zu Fructcs^
48% (Gew/Vol) Glucose	2,0	Anfangs-pH 7,5			9,1
Anfangs-pH 7,0	3.8	kein zugesetztes MgOj		kein zugesetztes MgCN	12,5
kein xugcsclztcs MgCb	4.7	600 mM Germanat		600 mM Germanat	14,4
582 mM Germanat	6,8	Zeit(h)	^u/o Umsetzung	Zcii(h)	15,2
Zcit(h)	7,4		zu Fructose		15,45
	7,8	0,5	4,3	0,5	15,4
0,5		1,0	8,2	1,0
1,0	8,3	1.5	9,7	1,5	183
1,5	8,7			2.0	18.3
2,5		3,0	12.0	3,0
3,0	3,5	12,6	3,5
3,5			(pH 6,74)
			4,0
4,0	6,0	12,2	4,5
4,5	(End-pH 6,37)

Ähnliche Versuche wurden in Gegenwart von zugesetztem MgCb durchgeführt. Die durch die Resorcin-Methode erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4	% Umsetzung	50% (Gew/Vol) Glucose	% Umsetzung	50% (Gew/Vol) Glucose	% Umsetzung	25
	zu Fructose	Anfangs-pH 8,5	zu Fructose	Anfangs-pH 9,0	zu Fructose
50% (Gew/Vol) Glucose		0.004 M MgCl₃	19,5	0.004 M MgCl₂	303
Anfangs-pH 8		600 mM Germanat	28.5		35,2
0.004 M MgCl₃	16,9	Zeit(h)			35,7
	19,0		29,8	600 mM Germanat	36,7	30
	18,8	0.5	27,2	Zeit(h)
600 mM Germanat		1,0
Zeit(h)	18,0			0,5	35,8	35
		2,83		1,0	35,8
	22,1	3,33	34,3	2,0	36,2
	23	(pH 6.42)	35.5	2.33
2,17	22,7			2,67
2,83			Beispiel 4	(pH 6,98)		40
3,33		4,5		3.33
		5,0		3.33
4,0		3,67
(pH 6,37)			45
4,5
4,83
5,33

Isomerisierung von Glucose zu Fructose unter Verwendung von löslicher Glucoseisomerase

Die anfänglichen Reaktionsgeschwindigkeiten unter Verwendung von Glucoseisomerase in einer löslichen Form (200 μΐ) wurden bei 60° C und pH 8.5 mit 0,5 mM D-Glucose als Substrat untersucht, wobei 4 mM MgCb 50 und 0,5 mM CoCb konstant in einer Reihe von Lösungen (25 ml) mit einem Gehalt von verschiedenen Mengen des zugesetzter; Gerrnanats hinzugegeben wurden. Die Lösungen wurden mit der automatisierten Resorcin-Methode analysiert.

Kein Germanat 6,25 μg Fructose/Min/ml Enzym 55

0,5 mM Germanat, 8,75 μg Fmctose/Min/m! Enzym 25 mM Germanat, 15 μg Fructose/Min/ml Enzym

Die Isomerisierung zu Fructose nach 21 Stunden wurde ebenso bestimmt

Keine Germanatzugabe, 43% Umsetzung, 0,5 mM Germanat 51% Umsetzung; 25 mM Germanat 62% Um- 60 Setzung.

30	3,44
60	6,42
120	13,4
150	15,4
170 {pH 7,25 wiedereingestellt auf dH 8.5)	15.9
260	20.4
280	20,6

Beispiel 5
Isomerisierung von Mannose zu Fructose

Eine Lösung mit einem Gehalt von 50% (Gew/Vol) Mannose, 4 mM MgCb und 600 mM Germanal wurden bei 90⁰C und pH 8,5 erhitzt. Die Fructosekonzentrationen, die durch die Resorcin-Methode analysiert wurden, sind in Tabelle V aufgeführt.

Tabelle 5

ίο

Zeit(min) Umsetzung zu % Fructose Beispiel 6

Isomerisierung von Glucose-6-phosphat zu Fructose-6-phosphat

Unter Verwendung der Technik von Beispiel 1 wurde eine Reihe von Versuchen unter Verwendung einer 0,5-mMol-Lösung von Glucose-6-phosphat durchgeführt, zu welcher verschiedene Mengen von Germanationen zugesetzt wurden. Die Versuche wurden bei 25°C durchgeführt und bei einer Reihe von verschiedenen pH-Werten. Das verwendete Enzym war Sigma-Grad-III aus Hefe (kristalline Suspension) und wurde 200fach verdünnt und gegenüber destilliertem Wasser dialysiert, um Puffersalze vor der Verwendung zu entfernen. Das erzeugte Fructose-6-phosphat wurde durch die Resorcin-Methode analysiert. Die erzielte prozentuale Isomerisierung ist in Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 6

Wie aus der Tabelle ersichtlich wird, stieg die prozentuale Isomerisierung in Gegenwart von Germanationen an.

Beispiel 7
Erizy ms tische isomerisierung von Glucose zu Fructose-Stabilität

Eine Zufuhrlösung mit einem Gehalt von 41.2% Glucose, 600 mM Germanat und 4 mM Magnesiumchlorid bei einem anfänglichen pH von 7,0 wurde kontinuierlich durch eine Enzymsäule, ähnlich wie diejenige von Beispiel 1 geschickt Der End-pH und die prozentuale Umsetzung zu Fructose wurden nach verschiedenen Zeitintervallen gemessen. Der Versuch wurde in drei Perioden eingeteilt

Nach einer ersten Periode von 43 Stunden wurde die Zufuhrlösung durch gesinterte Filtration zur Entfernung

eo des geringen Niederschlags gereinigt, welche sich in Glucose/Germanat-Lösungen nach sehr langen Zeitspannen leicht bilden. Dies führt zu einer Erhöhung in der Aktivität, welche leicht gefallen war. Nach einer zweiten Zeitspanne, die sich von 43 bis 102 Stunden ausdehnte, wurde der pH der Zufuhr auf 7.8 mit vorteilhaften Ergebnissen erhöht Der pH des Eluats hat die Neigung nach längerem Durchgang durch die Säule merklich zu fallen. Es scheint, daß Umsetzungen von mehr als 70% über eine verlängerte Zeitspanne beibehalten werden können, falls der pH des Säuleneluats nicht merklich unter 7,0 fällt Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 A aufgeführt

Gcrmanat-	Isomerisierung %	pH 9.5	pH 9.0	pH 8,5	pH 8,0	pH 7.5	pH 7,0
ionenkon-	pH 10.5 pH 10,0
zentration
(mM)

200	84	86	84	63	56	48	36	30
100	81	81	77	68	48	40	36	32
50	82	81	77	62	48	40	33	29
25	89	81	78	60	50	39	29	23
12,5	76	69	64	56	40	29	25	22
6.25	62	55	48	40	32	25	23	22
0					23			22

Tabelle 7A

Zeit(h)

Anfangs-PH

End-pH nach Durchgang durch den Enzymreaktor

% Isomerisierung zu Fructose

2 7,0 6,6 67,2

!7 7,0 5,6 61,5

43 7,0 53 60,8·)

54 7,0 5,8 643

102 7,0 5,7 65,5*·)

126 7,8 6.9 763

150 7,8 63 783

Γ/4 7,8 63 76,5

198 7,8 6.8 71,6

*) Ende der ersten Zeitspanne — die Zufuhrlösung wurde danach gereinigt. **) Ende der zweiten Periode — der Anfangs-pH wjrde erhöht.

Die Effekte von verschiedenen Temperaturen auf die Stabilität wurden unter Verwendung einer wie vorstehend verwendeten Enzymsäule gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 7B und 7C aufgeführt. Die Reaktionsbedingungen sind bei den Tabellenköpfen der Tabellen angegeben. In Tabellen 7B ist die Umsetzung diejenige, die beim Gleichgewicht erreicht ist, während in Tabelle 7C die Isomerisierung diejenige ist, die anfänglich erreicht wird. In beiden Tabellen 7B und 7C zeigen die Ergebnisse den kumulativen Effekt.

Tabelle 7B

44(Gew/VoI) Glucose + 4 mM MgCl₂ + 600 mM Germanat pH 7,1 bei einer Durchflußrate von 0,05 ml/min durch das Enzym

Temp. ° C

% Isomerisierung

zu Fructose

(Enzym 2 Tage später gewaschen)

55 60 65 70 75 80 85

69,2 73.4 75,1 71,5 72,1 75,0 60,5

Tabelle 7C

44% (Gew/Vol) Glucose + 4 mM MgCI₂ + 600 mM Germanat pH 7,1 bei einer Durchflußrate von 0,16 ml/min durch das Enzym

Temp. °C % Umsetzung zu Fructose

(Enzym, 14 Tage später gewaschen)

DurciifluQratc durch die Säule bei einer einzelnen Temperatur (h)

Gesamtzeit des Durchgangs der Lösung durch die Säule

(h)

55	22,7
60	30,1
65	31,8
70	34.1
75	35,8
80	32,4
85	25,6

IV₂ IV₂

1V₂ 3

IV₂ 4V₂

IV₂ 6

2V₂ 8V₂

10V₂

Γ·/₂ 12

Beispiel 8

Chemische Isomerisierung von Zuckern a) Glucose zu Fructose

Glucoselösungen (55—60% Gew/Vol) wurden sowohl mit als auch ohne Einschluß von 600 mM Germanat bei pH 12 bei 20°C hergestellt. Unmitelbar nach Herstelung wurden 50 ml aliquote Anteile genommen, auf 5 ml

verdünnt und danach bei einer Temperatur von — 20° C aufbewährt, bis sie analysiert wurden. Die Sirups wurden dann in gestöpselte Flaschen in einem KGhlschrank bei 4,5° C gelegt Die Flaschen wurden täglich geschüttelt und aliquote Anteile wurden bei den in Tabelle 8A gezeigten Zeitintervallen entfernt Alle Proben wurden durch Trennung auf einem lonenaustauscherharz mit Borat analysiert und die Peaks wurden durch die automatisierte Cystein/Schwefelsäureanalyse überwacht (Anal. Biochem. 26,219) 1968). Es wurde bemerkt, daß die germanathaltige Lösung nur eine .eicht matt weiße Farbe Ober die gesamte, durch die Tabelle 8A aufgeführte Periode entwickelte, während die germanatfreie Lösung rasch eine grüne Farbe annahm, welche sich während der Inkubation vertiefte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8A aufgeführt

ίο Tabelle 8A

Lage- Germanat-haltige Lösungen	verbliebene	Lösungen ohne Germanat	verbliebene
rungs- Erzeugte	Glucose in %	erzeugte	Glucose in %
zeit Fructose in %	(Gew/Vol)	Fructose in %	(Gew/Vol)
(Tage)(Gew/Vol)	(Gew/Vol)

2,1 173 25,0

313*)

51,8	2,2	48,7
40,3	8,9	44,6
34.2	11.1	35,2
_	11,1")	35,6

265

*) Äquivalent zu einer 54%igen Umsetzung. Nur 3,1 % Mannose vorhanden. **) 5% Mannose vorhanden.

b) Der Inkubationseffekt bei pH 12 und 5⁰C in Gegenwart und Abwesenheit von Germanationen wurde mit einer Reihe von Zuckern untersucht. Die erzielten Ergebnisse und die Grundbedingungen im Hinblick auf die Fructose-, Mannose-, Maltose- und 3-O-Methyl-D-Glucose-Lösungen sind in Tabellen 8B, 8C, 8D bzw. 8E aufgeführt. In allen Fällen hat die Germanatanwesenheit zwei Effekte a) sie verzögert die Zerstörung von Zuckern und b) sie ändert die Konstitution der Gleichgewichtsmischung. In den Tabellen addieren sich die Ziffern nicht zu 100% wegen der Zersetzung.

Anfängliche D-Fructosekonzentration Germanat

52,1% (Gew/Vol) keines

50,5% (Gew/Vol) 60OmM

gefundene Komponenten (%)	17 Tage	30 tage	17 Tage
D-Glucose	36,4	42,3	18,1
D-Mannose	22.8	24,3	26,7
D-Fructose	27,8	21,2	51,2
unbekannt a	+ + +	+ + +	+
unbekannt b	+ + + +	+ + + +	+

Tabelle 8C

Anfängliche D-Mannosekonzentration Germanat

51.14(Gew/Vol) keines

53,3% (Gew/Vol) 60OmM

gefundene Verbindungen %	17 Tage	30 Tage	17 Tage	30 Tage
D-Mannose	79,3	53,4	60,2	27,45
D-Fructose	13.65	18,3	32	44,4
unbekannt 1	+	+ +	—	—
unbekannt 2	+	+ + +		—
D-Glucose	7,2	18,8	7,1	13,36

Tabelle 8D

Anfängliche Maltosekonzentration Germanat

59% (Gew/Vol) keines

58,7% (Gew/Vol) 358 mM

gefundene Verbindungen (%)

15 Tage	27 Tage	15 Tage	27 Tage
38,3	26,5	48,5	13,9
24.5	21,5	51,9	67 9
2,4	4,39	—	+ +
22,1	22.8	Spuren	9,3

Maltose Malti. >se Fructose b5 Glucose

Berechnet als Molekulargewicht mit 0,5 molarer Gliicoseempfindlichkeit +0,5 molarer Fructoseempfindlichkeit

10

Tabelle 8E

Anfängliche a-O-Methyl-D-glucosekonzentration") 413% (Gcw/Vol) 58,7% (Gew/Vol) Germanat keines 464 raM

gefundene Komponenten (%)	15 Tage	15 Tage
*3-O-Methylfructose·)**	18.5	29.7
3-O-Methylglucose	36.1	46

*) Diese Verbindung ist als sehr alkalilabil bekannt **) Berechnet unter Berücksichtigung der Fructoseempfindlichkeit

Beispiel 9 Enzymatische Isomerisierung von Xylose zu Xylulose

Eine Xylecelösung mit einem Gehalt von 44% (Gew/Vol) Xylose und 4 mJw MgCb bei pH 7,0 wurde hergestellt und durch die Glucoseisomerasenzymsäule, die in den früheren Beispielen für die enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose verwendet wurde, geschickt (Slulentemperatur 60⁰C und Durchflußgeschwindigkeit 0,05 mUM'm.). In ähnlicher Weise wurde eine Lösung mit einem Gehalt von 44% Xylose, 4 mM MgCl₂ und 600 mM Germanationen durch die Säuie bei pH 7,0 geschickt

Nach zwei Stunden wurden die Fraktionen gesammelt und auf einem Ionenaustauscherharz in der Boratform getrennt Ein Xylosekontrollstandard wurde ebenso durch die Säule ils Vergleich geschickt Eine automatisierte Cystein/Schwefelsäurc-Analyse für Pentosen wurde verwendet, um die Peaks in der Reihe, wie tie aus der Säule herauskamen, zu analysieren. Die Probe reagiert ferner mit Pentulosen und das Xyluloseprodukt aus den Xyluloselösungen, die durch die Enzymsaule geschickt worden waren, war deutlich sichtbar.

Weil eine Standardxylulose für Eichungszwecke noch nicht verfügbar war, wurde das Ausmaß der Reaktion durch Vergleich der Fliehen unter den Peak bestimmt Dieses Verhältnis von Xylulose, das durch die Gesamt· xylulose gebildet wurde und Xylulose betrug 41 :100. In Gegenwart von Germantioncn betrug diese« Verhältnis 58:100.

Beispiel 10 Enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose: Einfluß von pH und Germanatgehalten

a) Zwei Versuchsserien wurden unter Verwendung einer Glucoseisomerasesiule (Lange 31 cm, Durchmesser 4 cm) durchgeführt, die ähnlich wie die in den früheren Beispielen verwendete Säule war. Jede Serie wurde mit den erzielten Ergebnissen unter Verwendung von Speiselösungen, mit einem Gehalt an Glucose und 4 mM MgCb mit und ohne 600 mM Germanat verglichen. Die Durchflußrate durch die Säule betrug 0,05 ml/Min, und die Temperatur des Enzyms betrug 6O⁰C Der anfängliche pH der Speiselösungen wurde zwischen verschiedenen Versuchen in jeder Serie variiert und der End-pH des Eluats wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle sind in Tabelle 9 aufgeführt

Tabelle 9

Serie	pH der	Analysenzahl	Anfängliche-	Germanat	Isomerisierung	End-pH des
	Anfangs		prozent	Konzn.	zu Fructose	Eluats
	zufuhr		Glucosekonz.	mM
			(Gew/Vol)
1	7	3	48	0	48,2
1	6,9	8	47	0	49,6	7,2
1	8,5	1	49,2	0	49,2	—
1	8,5	2	49,3	0	49,2
1	7	5	40,2	600	76,5	7,0
1	7	6	40,0	600	703	6,9
t	8,5	4	38,2	600	74,6	7,2
1	8,3	7	40,4	600	72,5	6,6
1	8,3	9	37,0	600	71,2	7,0
2	7,0	2	42,0	0	54,0	6,8
2	8,4	1	41,6	0	49,3	7,1
2	8,5	4	44,6	0	54,9	7,0
2	7,1	5	53,4	600	67,4	6,8
2	8,6	3	50,0	600	66,7	6.8

^1D

15 20 25 30 3Ji

45 so 55 60 65

b) Zwei Versuchsserien wurden unter Verwendung einer Glucoseisomerasesäule durchgeführt, die ähnlich wie die in früheren Beispielen verwendete Säule war. Die Speiselösungen enthielten 50% (Gew/Vol) Glucose-

11

konzentrationen, 4 mM MgCl₂ und 200 bzw. 600 mM Germanat in den verschiedenen Serien. Die Versuche wurden bei einer Vielzahl von pH-Werten durchgeführt Ein Vergleichsserie von Versuchen wurde unter Verwendung von Lösungen ohne Germanat durchgeführt In allen Versuchen wurden die Lösungen durch die Säule mit immobilisierten Enzym bei einer Durchflußrate von 0,05 ml/Min. (75 Min. Verweilzeit) gepumpt Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt

Tabelle 10

pH

Eluatzusammenseizung (% Fructose) kein Germanat 200 mM Germanat

60OmM Germanat

9.0	51	64	68
8,5	51	59	69
8.0	49	60	70
7,5	50	60	70
7,0	50	59	70
6,5	39	58	69
6.0		50

Beispiel 11
Enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose-Reversibilität

Lösungen von Glucose zu Fructose mit den in Tabelle 11 gezeigten Kohlenhydratkonzentrationen wurden hergestellt Diese Lösungen mit einem Gehalt an Germanat wurden hergestellt, indem man abgewogene Mengen GeOz in aliquoten Anteilen von diesen Lösungen unter Rühren in kleinen Mengen von 50%iger Natriumhydroxydlösung auslöst. Aliquote Anteile einer MgCb-Lösung wurden zu all diesen Lösungen hinzugefügt, bis eine Endkonzentration von 4 ml erreicht war und der pH von allen Lösungen wurde auf 8,5 bei 25° C eingestellt

Die Lösungen wurden danach bei den aufgeführten Durchflußgeschwindigkeiten durcli die Enzymsäuie (30 χ 0,4 cm) bei 60°C gepumpt. Der Fructosegehalt in dem Säuleneluat wurde nach Verdünnung überwacht Für die Eichung wurden Sirups mit 035% (Gew/Vol) hergestellt und durch das gesamte analytische System geschickt Um den Anfangsglucosegehalt in den Speisesirups zu kontrollieren, wurden die Proben und die Eichstandardsirups auf 2 χ 10⁴ manuell verdünnt und durch die Cystein-Schwefelsäuremethode analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt und sind graphisch in F i g. 1 der Zeichnungen gezeigt. Diese Zeichnungen zeigen deutlich, daß ohne vorhandenes Germanat die Gleichgewichtslage zwischen 52 und 53% Fructose liegt, ob man mit einem Glucose- oder einem Fructosespeisesirup beginnt. Die Gleichgewichtslage liegt zwischen 74 und 79% in Gegenwart von 600 mM Germanat, wobei man wieder entweder von Glucose oder Fructose als Speisesirup ausgeht.

Tabelle 11

DurchfiuB-rate

Kohlenhydrat-Speisezusam. % (Gew/Vol) ohne Germanat

KCohlenhydrat-Zu-

sam.

% (Gew/Vol)

mit Germanat

in der Zufuhr

Nominelle Eluaizusammensetzung

Vcrweilzeit kein 60OmM

Germanat Gemunat

Speisetyp

0,05
0,03
0,015

54,6 51.2 5U 51,2

55,0 55,0 55,0 55,0

50,5 473 47,8 47,8

48,2 48,2 48,2 48,2

38

75

125

251

75 125 251

31.0 49,5 68,5 74,0

79,0 77,5 77,0 77,0

Glucose

Fructose

Beispiel 12
Enzymatische Isomerisierung von Glucose zu Fructose-Konzentrationsabhängigkeit

Eine Reihe von Lösungen mit einem Gehalt von b00 mM Germanat und 4 mM MgCb, jedoch mit vcrschiedcnen Glucosekonzentrationen wurde durch eine Glucoscisomerascsäulc bei einer Temperatur von bO"C geschickt. Die verwendete Säule war ähnlich wie diejenige in früheren Beispielen. Die F.rgcbnissc sinil in Tabelle 12 gezeigt.

Tabelle

Glucosczufuhrkonzentration (% Gew/Vol)

% Isomerisierung zu Fructose End-pH

20,6 30,0 40,0 53,4 60,0

92,7 80,0 72,5 67,4 65,0 7,8

7,8

7,5

6,8")

7,5

*) Aus einem früheren Versuch.

Beispiel Chemische Isomerisierung von Melibiose

Die chemische Isomerisierung von Melibiose (6-O-D-Galactopyranosyl-D-glucose) wurde in Gegenwart und Abwesenheit von 324 mM Germanat bei pH 12,0 und 4"C untersucht. Die Melibiosekonzentration in der Ausgangslösung betrug 51,6% (Gew/Vol). Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt. 20

Tabelle 13 Verbindung

% des angegebenen Zuckers im Gesamtzucker nach der im Tabellenkopf der Spalten aufgeführten Anzahl von Tagen 15 29 42

Melibiose 6-O-*-D-

Galactopyranosyl-D-fructose

Galactose

Gewinnung der identifizierten

Produkte

Melibiose 6-O-*-D-

Galactopyranosyl-D-fructose

Galactose

Gewinnung der identifizierten

Produkte

92,2 3.2	55,5 9.8	57,5 12,8	49,6 11,0
95,4	9.9 75,2	Π.9 82,2	123 72.9
-	42,7 37,8	35,0 42.5	25,2 31,1
-	80,5	7.9 85.4	12.8 69.1

Germanat

Abwesend

Vorhanden

13

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur chemischen oder enzymatischen Isomerisierung einer Aldose oder eines Aldosederivates zur entsprechenden SCetose oder zum entsprechenden Ketosederivat in Gegenwart eines komplexbildenden Reagenzes, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t. daß man als kompiexbildende Reagenzien Germanat- oder Polygermanat-Ionen einsetzt ..... ^t

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umsetzung von Glucose zu Fructose in Gegenwart von Glucose-Isomerase das komplexbildende Reagecz in Lösung in Konzentrationen zwischen 200 und 800 mmol/I einsetzt