DK158363B - Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af isomerose - Google Patents
Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af isomerose Download PDFInfo
- Publication number
- DK158363B DK158363B DK544582A DK544582A DK158363B DK 158363 B DK158363 B DK 158363B DK 544582 A DK544582 A DK 544582A DK 544582 A DK544582 A DK 544582A DK 158363 B DK158363 B DK 158363B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- glucose
- catalyst
- solution
- activity
- fructose
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 39
- 108700040099 Xylose isomerases Proteins 0.000 claims description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 28
- 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 27
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 27
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 18
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 18
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 10
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 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 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;(3s,4r,5r)-1,3,4,5,6-pentahydroxyhexan-2-one Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N 0.000 description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 4
- 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 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 3
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000187759 Streptomyces albus Species 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 description 1
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N Rohrzucker Natural products OCC1OC(CO)(OC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)C(O)C1O CZMRCDWAGMRECN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 229910003923 SiC 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal sulfite Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002231 fructose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229940079826 hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000001550 time effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
- C07H3/04—Disaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/24—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an isomerase, e.g. fructose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
1 DK 158363B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en opløsning indeholdende glucose og fructose ved omsætning af en glycoseholdig opløsning på en på basis af SiC^-bærere fremstillet katalysator med glucoseisomerase-aktivitet og et anlæg til udøvelse af denne fremgangsmåde .
5
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav 1's kendetegnende del angivne.
Den enzymatiske omdannelse af glucose til en glucose-10 fructose-blanding har i den seneste tid vundet stigende betydning. Blandingen forhandles derved mest i form af en sirup, kaldet isomerose, og erstatter frem for alt i levnedsmiddel- og drikkevareindustrien saccharose (rørsukker, roesukker) fra sukkerrør eller sukkerroer, som 15 verden over bliver stadig knappere og dyrere. Som kilde for den til fremstillingen af glucose-fructose-blandingen nødvendige glucose tjener naturlige stivelsesforekomster, f.eks. majs- eller kartoffelstivelse, som ved sur og/eller enzymatisk hydrolyse omdannes til glucose.
20
Til enzymatisk omdannelse af glucosen til fructose udsætter man en vandig glucoseopløsning, eventuelt under tilsætning af isomeriseringsfremmende stoffer (f.eks. cobalt- eller magnesium-ioner) for indvirkningen af 25 glucoseisomerase, indtil den ønskede isomeriseringsgrad er nået, skiller så eventuelt tilsætningerne fra opløsningen og inddamper eventuelt opløsningen til en sirup.
Tidligere har man derved overvejende arbejdet chargevis 30 og enten benyttet isoleret glucoseisomerase eller glucoseisomerase efterladt i cellerne af de glucose-isomerase-producerende mikroorganismer. Da en således anvendt glucoseisomerase ikke eller kun under stort besvær kan genvindes og genanvendes, anvender man i nyere 33 tid mere og mere glucoseisomerase, som ved fiksering i
DK 158363 B
2 cellerne er gjort vanduopløselige og ved tilsætninger er fastholdt mekanisk. Endvidere kan glucoseisomerase bindes adsorptivt eller kovalent til uorganiske eller organiske bærere og derved gøres vanduopløselig. En således 5 fikseret og størknet eller bærerbundet glucoseisomerase kan genanvendes flere gange, og man kan dermed gå over til kontinuerlige fremgangsmåder, idet man f.eks. fylder den bærerbundne glucoseisomerase i en reaktor og lader glucoseopløsningen (substratet) strømme igennem reak-10 toren.
Den for sådanne kontinuerlige fremgangsmåder nødvendige bærerbundne glucoseisomerase, i det følgende betegnet katalysator med glucoseisomeraseaktivitet, er i sig selv en 15 del af teknikkens stade. Som eksempel herpå kan nævnes DE patentskrift nr. 2 726 188, som især beskriver en på basis af SiC^-bærere fremstillet katalysator med glucoseisomeraseaktivitet . 1 2 3 4 5 6
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af en 2 glucose- og fructose-holdig opløsninger bygger på sådanne 3 kontinuerligt gennemførlige fremgangsmåder, hvorved glu 4 coseopløsningen (substratet) strømmer igennem en reaktor, 5 som indeholder en på basis af SiC^-bærere fremstillet 6 katalysator med glucoseisomeraseaktivitet.
Opfindelsen bygger på følgende erkendelser:
Isomerosens konkurrencedygtighed i forhold til naturlig 30 saccharose bestemmes foruden af dens pris hovedsageligt af den fructoseindhold, da dette er et mål for søde-kraften. I modsætning til naturlig saccharose, et di-saccharid af glucose og fructose, hvori glucosen og fructosen foreligger i molforholdet 1:1, er isomerosens 35 indhold af glucose og fructose og dermed dens sødekraft varierende og afhænger først og fremmest af glu-coseisomerasens indvirkningstid på glucoseopløsningen og
DK 158363 B
3 af den temperatur, hvorved indvirkningen finder sted. Den maximalt ved 60 °C opnåelige termodynamiske ligevægt, som indstiller sig efter tilstrækkelig lang tids indvirkning, ligger ved en isomeriseringsgrad på omkring 51%, dvs. af 5 100 anvendte molekyler glucose foreligger 51 molekyler som fructose. Markedet har i dag accepteret en isomerose med et fructoseindhold på 42% i tørstoffet. Da glucose-indholdet i de tekniske udgangsprodukter i regelen ligger mellem 90 og 95%, kræves i praksis isomeriseringsgrader 10 på 44-47% til at indstille dette fructoseindhold. For at opnå sådanne isomeriseringsgrader kan en på basis af Si02-bærere fremstillet katalysator med glucose-isomeraseaktivitet kun drives med en ganske bestemt, af den forhåndenværende aktivitet afhængig rumhastighed.
15 Moderne højaktive katalysatorer, som de f.eks. kan fremstilles ved fremgangsmåden ifølge DE patentskrift nr.
2 726 188, kan drives med begyndelsesrumhastigheder på fra omkring 10 til omkring 20 v/vh.
20 Med tiltagende driftstid synker imidlertid aktiviteten af de kendte katalysatorer mere eller mindre hurtigt i afhængighed af reaktionstemperaturen.
Den kendte katalysator ifølge DE patentskrift nr.
25 2 726 188 har efter ca. 670 driftstimer ved 60 °C kun 50% af sin begyndelsesaktivitet. For at opnå den samme isomeriseringsgrad som i begyndelsen kan en sådan katalysator kun drives med den halve begyndelsesrumhastighed. 20% restaktivitet, der må anses for den 30 nedre grænse for den økonomiske anvendelighed, nås efter 1700 driftstimer.
Det har nu overraskende vist sig, at driftstiden af en på basis af Si02~bærere fremstillet katalysator med glu-35 coseisomeraseaktivitet kan mere end fordobles, hvis man før omsætningen på katalysatoren bringer den glucose-holdige opløsning i kontakt med formlegemer af Si02 eller 4
DK 158363B
aluminosilicat. Masseforholdet mellem katalysator og formlegemer ligger hensigtsmæssigt mellem 3:1 og 1:3, fortrinsvis ved 1:1. Ved denne fremgangsmåde fordobles også katalysatorens produktivitet. Produktiviteten defi-5 neres som den substratmængde, beregnet som tørstof (kg), som kan forarbejdes til en given isomeriseringsgrad af 1 kg katalysator indtil katalysatoren har nået en restaktivitet på 20% af begyndelsesaktiviteten.
10 Anlæg til især kontinuerlig omdannelse af glucose til fructose indeholder foruden reaktoren for den på basis af SiO^-bærere fremstillede katalysator med glucoseiso-meraseaktivitet yderligere nødvendige bestanddele, såsom forråds- og opsamlingsbeholdere, ledninger, pumper, må-15 leapparater, tempereringsindretninger og lignende. Anlægget ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at der foran reaktoren er indskudt en forsøjle fyldt med formlegemer af Si02 eller aluminosilicat. Forsøjlens volumen holdes således i forhold til reaktorens volumen, at der 20 under hensyntagen til katalysatorens og forsøjlema terialets ifyldningsrumvægt kan opnås det ovennævnte masseforhold mellem katalysator og formlegemer.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes især til 25 kontinuerlig isomerisering derved, at man indstiller en vandig giucoseopløsning, fortrinsvis med et indhold på fra omkring 40 til omkring 50 vægt-% tørstof, på en for den bærerbundne glucoseisomerase egnet pH-værdi, opvarmer opløsningen til den egnede isomeriseringstemperatur og 30 pumper opløsningen først igennem forsøjlen fyldt med S1O2 eller aluminosilicat og derpå igennem reaktoren fyldt med den på basis af SXO2-bærere fremstillede katalysator med glucoseisomeraseaktivitet. Den resulterende glucose-fructose-opløsning analyseres med regelmæssige mellemrum 35 for dens fructoseindhold, f.eks. ved hjælp af polarime- • trisk analyse eller højtryks-væskechromatografi. Den rumhastighed, hvormed katalysatoren drives, indstilles
DK 158363 B
5 derved således, at den resulterende opløsning har et indhold på omkring 42 vægt-% fructose beregnet på basis af tørstof.
5 Forsøjlemateriale med en kornstørrelse på fra omkring 0,5 til omkring 5,0 mm og katalysator med immobiliseret glucoseisomeraseaktivitet med en kornstørrelse på fra omkring 0,08 til omkring 0,5 mm har vist sig særlig fordelagtige.
10
Hvis der ved fremstillingen af den på basis af SiC^-bærere fremstillede katalysator med glucoseisomeraseaktivitet er anvendt en Streptomyces albus glucose-isomerase, har indstilling af glucoseopløsningen på en 15 pH-værdi på fra omkring 7,0 til omkring 8,5 og opvarmning af glucoseopløsningen til en temperatur på fra omkring 55 til omkring 65 °C vist sig særlig gunstig.
Ved en Streptomyces albus glucoseisomerase har desuden 20 tilsætning af Co(II)- og Mg(II)-ioner til glucoseopløsningen i mængder på fra omkring 0,1 til omkring 2 ppm Co(II) og fra omkring 10 til omkring 200 ppm Mg(II), hensigtsmæssigt i form af deres vandopløselige salte som f.eks. chlorider eller phosphater, vist sig isomerise- 25 ringsfremmende.
Endelig er det fordelagtigt at tilsætte glucoseopløsningen en stabiliserende mængde af en antioxidant, fortrinsvis SO2, i en mængde på fra omkring 100 til omkring 600 30 ppm i form af alkalimetalsulfit eller -hydrogensulfit.
Før den opnåede glucose-fructose-opløsning inddampes til sirup, eller opløsningen fremføres til sin endelige anvendelse, kan det endvidere anbefales at fjerne de 35 uønskede, f.eks. smagsforringende ionkomponenter fra glucose-fructose-opløsningen ved hjælp af kation- og anionbyttere.
6
DK 158363 B
Opfindelsen belyses nærmere ved de følgende eksempler.
EKSEMPEL 1 5 5 g af en på basis af Si02~bærere fremstillet katalysator med glucoseisomeraseaktivitet, fremstillet ifølge DE patentskrift nr. 2 726 188 og med de nedenfor beskrevne egenskaber, blev fyldt i en reaktor, foran hvilken der var indskudt en søjle, som indeholdt 5 g af et kommer-10 cielt tilgængeligt kugleformigt vandfast porøst alu- minosilicat (af typen KCT-WS fra Kali-Chemie AG, sammensætning omkring 97 vægt-%. S1O2 og 3 vægt-% A^O^).
Gennem dette forsøjle-reaktor-system blev pumpet en til 60 °C opvarmet glucoseopløsning. Indstillingen af rum-15 hastigheden (beregnet på det af katalysatoren udfyldte reaktorvolumen) foregår således, at isomeriseringsgraden over hele driftstiden konstant udgjorde 46,5%. Isomeriseringsgraden af den udstrømmende substratopløsning blev målt polarimetrisk. I detaljer er katalysator, 20 forsøjlefyldning og fremgangsmåde kendetegnet ved føl gende parametre: 1. Katalysator 25 1.1 bærer: δ^°2 1.2 aktivitet: 9000 enh/g 1.3 kornstørrelse: 0,1 - 0,2 mm 1.4 ifyldningsrumvægt (tør): 0,45 kg/1 30 2. Forsøjlefyldning 2.1 fyldmateriale: KCT-WS (Kali-Chemie AG) 2.2 kornstørrelse: 1 - 2 mm 2.3 ifyldningsrumvægt (tør): 0,70 kg/1 35
DK 158363 B
7 3. Fremgangsmåde 3.1 substrat: 45 vægt-% glucose i vandig opløsning 5 3.2 cofaktorer: 120 ppm Mg(II) 1 ppm Co(II) 200 ppm S02 (i form af Na2S°3) 3.3 pH-værdi: 7,5 10 3.4 substratdensitet: 1,2 kg/1
3.5 substratindgangstemperatur: 60 °C
3.6 isomeriseringsgrad: 46,5 % -1 3.7 begyndelsesrumhastighed: 13,0 h 15 4. Aktivitetsbestemmelse af glucoseisomeraseopløsnin-cren
Aktiviteten af den til fremstilling af katalysatoren an-20 vendte glycoseisomeraseopløsning blev bestemt ved
Takasaki-metoden (se Y. Takasaki: Agr. Biol. Chem. Vol.
30, Nr. 12, 1247-1253, 1966 og Z. Dische og E.
Borenfreund: J. Biol. Chem. 192, 583, 1951). En aktivitetsenhed (enh.) er defineret som den enzymmængde, 25 som under inkubationsbetingelser danner 1 mg fructose.
Inkubationsbetingelser
Temperatur: 65 °C
30 reaktionstid: 1 h substrat: 0,1 M glucose x H20 (Merck 8342) i 0,05 M phosphatpuffer, pH 8,0 med 0,0004 M MgS04 35
Eksemplet gav følgende resultater: 8
DK 158363B
Halveringstid: 1300 h
Driftstid til restaktivitet på 20%: 3800 h
Middelaktivitet over 5 driftstiden 3800 h: 44,0 % (beregnet på begyndelsesaktivitet 100%)
Produktivitet efter 3800 h: 26000 kg TS med 46,5 % fructose/kg 10 katalysator EKSEMPEL 2 5 g af en på basis af Si02~bærere fremstillet katalysator 15 med glucoseisomeraseaktivitet ifølge eksempel 1 blev fyldt i en reaktor, foran hvilken der var indskudt en søjle, som indeholdt 10 g af et kommercielt tilgængeligt kugleformigt vandfast porøst Si02 (af typen AF 125 fra Kali-Chemie AG, Si02~indhold større end 99 vægt-%). Den 20 videre fremgangsmåde svarede til eksempel 1. Forsøj- lefyldningen var kendetegnet ved følgende parametre: 1. Fyldmateriale: AF 125 (Kali-Chemie AG) 2. Kornstørrelse: 1 - 2 mm 25 3. Ifyldningsrumvægt (tør): 0,45 kg/1
Forsøgsresultaterne var identiske med de i eksempel 1 beskrevne.
30 EKSEMPEL 3
Til sammenligning blev eksempel 1 gentaget med den samme katalysator under i øvrigt samme fremgangsmådebetingelser, men uden forsøjle. Eksempel 3 gav følgende 35 resultater:
DK 158363B
9
Halveringstid: 670 h
Driftstid til restaktivitet på 20 %: 1700 h
Middelaktivitet over drifts- 5 tiden 1700 h: 47,2% (beregnet på begyndelsesaktivitet 100%)
Produktivitet efter 1700 h: 12 500 kg TS med 46,5% fructose/kg katalysator 10
Til anskueliggørelse af resultaterne ifølge eksemplerne 1, 2 og 3 blev aktivitetsaftageisen i afhængighed af driftsiden vist i fig. 1. Af denne figur ses tydeligt den stabilisering af katalysatorens aktivitet over en lang 15 driftsperiode, som opnås ved anvendelsen af den med aluminosilicat- eller Si02~perler fyldte forsøjle (eksempel 1 og 2) ifølge opfindelsen.
I fig. 2 er vist den for fremgangsmådens økonomi 20 bestemmende udvikling af produktiviteten i afhængighed af driftstiden. De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemførte eksempler 1 og 2 forhøjede den økonomisk udnyttelige specifikke ydeevne af katalysatoren med faktoren 2,08, dvs. til fremstilling af en bestemt mængde 25 isomerose kræves kun mindre end den halve kataly satormængde. Da det ifølge opfindelsen anvendte forsøj-lemateriale kun udgør en brøkdel af katalysatoromkostningerne, er den økonomiske fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen betydelig.
30 35
Claims (3)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af en opløsning inde-5 holdende glucose og fructose ved omsætning af en glucoseholdig opløsning på en på basis af Si02-bærere fremstillet katalysator med glucoseisomeraseaktivitet, kendetegnet ved, at man før omsætningen på katalysatoren bringer den glucoseholdige opløsning i 10 kontakt med formlegemer af SiC>2 eller aluminosilicat.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at masseforholdet mellem katalysator og formlegemer ligger mellem 3:1 og 1:3, fortrinsvis ved 1:1. 15
3. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1 eller 2 med en reaktor fyldt med den på basis af SiC>2-bærere fremstillede katalysator med glucoseisomeraseaktivitet, kendetegnet ved, at der 20 foran reaktoren er indskudt en forsøjle fyldt med formlegemer af Si02 eller aluminosilicat. 25 1 35
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3148603 | 1981-12-09 | ||
| DE3148603A DE3148603C1 (de) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Isomerose |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK544582A DK544582A (da) | 1983-06-10 |
| DK158363B true DK158363B (da) | 1990-05-07 |
| DK158363C DK158363C (da) | 1990-10-15 |
Family
ID=6148207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK544582A DK158363C (da) | 1981-12-09 | 1982-12-08 | Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af isomerose |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4533633A (da) |
| EP (1) | EP0081185B1 (da) |
| KR (1) | KR870001933B1 (da) |
| AR (1) | AR228218A1 (da) |
| AT (1) | ATE9167T1 (da) |
| AU (1) | AU559865B2 (da) |
| CA (1) | CA1194826A (da) |
| CS (1) | CS239934B2 (da) |
| DD (1) | DD205697A5 (da) |
| DE (2) | DE3148603C1 (da) |
| DK (1) | DK158363C (da) |
| ES (2) | ES517977A0 (da) |
| FI (1) | FI72142C (da) |
| HU (1) | HU191480B (da) |
| MX (1) | MX7436E (da) |
| PL (1) | PL141192B1 (da) |
| RO (1) | RO87007B (da) |
| SU (1) | SU1194286A3 (da) |
| YU (1) | YU42612B (da) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3405035C1 (de) * | 1984-02-13 | 1985-04-25 | Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover | Verfahren zur Herstellung von lsoglucose |
| DE3719324C1 (de) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Kali Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung traegergebundener Enzyme |
| US5952205A (en) | 1998-02-06 | 1999-09-14 | Neose Technologies, Inc. | Process for processing sucrose into glucose and fructose |
| US5998177A (en) * | 1998-11-19 | 1999-12-07 | Neose Technologies, Inc. | Process for processing sucrose into glucose |
| EA017266B1 (ru) * | 2009-06-17 | 2012-11-30 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Биокатализатор, способ его приготовления и способ получения глюкозофруктозных сиропов |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141450A (en) * | 1974-10-04 | 1976-04-07 | Cpc International Inc | Iseikatoyobudotoganjueki no shorihoho |
| JPS51110048A (en) * | 1975-02-21 | 1976-09-29 | Toray Industries | Toruino bunrihoho |
| US4040861A (en) * | 1976-03-15 | 1977-08-09 | Cpc International Inc. | Process of refining enzymatically produced levulose syrups |
| IL51672A0 (en) * | 1976-04-05 | 1977-05-31 | Miles Lab | Process and apparatus for carrying out enzymatic reactions in serially connected reactors |
| US4373025A (en) * | 1976-05-27 | 1983-02-08 | Uop Inc. | Process for the isomerization of glucose |
| DE2726188C2 (de) * | 1977-06-10 | 1979-05-10 | Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover | Verfahren zur Herstellung eines wasserunlöslichen Enzympräparats |
| US4226639A (en) * | 1979-05-25 | 1980-10-07 | Uop Inc. | Silica guard bed for adsorbent used in an aqueous system |
| US4288548A (en) * | 1979-11-15 | 1981-09-08 | Standard Brands Incorporated | Process for isomerizing glucose to fructose |
-
1981
- 1981-12-09 DE DE3148603A patent/DE3148603C1/de not_active Expired
-
1982
- 1982-09-23 US US06/422,296 patent/US4533633A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-10-21 CA CA000413960A patent/CA1194826A/en not_active Expired
- 1982-11-09 SU SU823526949A patent/SU1194286A3/ru active
- 1982-11-19 AR AR291362A patent/AR228218A1/es active
- 1982-11-30 EP EP82111060A patent/EP0081185B1/de not_active Expired
- 1982-11-30 AT AT82111060T patent/ATE9167T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-11-30 DE DE8282111060T patent/DE3260637D1/de not_active Expired
- 1982-12-03 KR KR8205434A patent/KR870001933B1/ko not_active Expired
- 1982-12-06 DD DD82245616A patent/DD205697A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-12-06 CS CS828813A patent/CS239934B2/cs unknown
- 1982-12-06 HU HU823903A patent/HU191480B/hu not_active IP Right Cessation
- 1982-12-06 RO RO109243A patent/RO87007B/ro unknown
- 1982-12-07 ES ES517977A patent/ES517977A0/es active Granted
- 1982-12-07 ES ES517978A patent/ES517978A0/es active Granted
- 1982-12-07 FI FI824204A patent/FI72142C/fi not_active IP Right Cessation
- 1982-12-07 YU YU2707/82A patent/YU42612B/xx unknown
- 1982-12-08 MX MX82101959U patent/MX7436E/es unknown
- 1982-12-08 DK DK544582A patent/DK158363C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-12-08 PL PL1982239403A patent/PL141192B1/pl unknown
- 1982-12-08 AU AU91519/82A patent/AU559865B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL239403A1 (en) | 1983-08-01 |
| AU559865B2 (en) | 1987-03-19 |
| DE3148603C1 (de) | 1983-07-21 |
| RO87007A (ro) | 1985-06-29 |
| ES8308588A1 (es) | 1983-09-01 |
| MX7436E (es) | 1988-11-09 |
| DK544582A (da) | 1983-06-10 |
| SU1194286A3 (ru) | 1985-11-23 |
| ES8308587A1 (es) | 1983-09-01 |
| AU9151982A (en) | 1983-06-16 |
| ES517978A0 (es) | 1983-09-01 |
| ES517977A0 (es) | 1983-09-01 |
| EP0081185A1 (de) | 1983-06-15 |
| AR228218A1 (es) | 1983-01-31 |
| FI72142B (fi) | 1986-12-31 |
| FI72142C (fi) | 1987-04-13 |
| EP0081185B1 (de) | 1984-08-29 |
| DD205697A5 (de) | 1984-01-04 |
| FI824204A0 (fi) | 1982-12-07 |
| CA1194826A (en) | 1985-10-08 |
| US4533633A (en) | 1985-08-06 |
| YU42612B (en) | 1988-10-31 |
| DK158363C (da) | 1990-10-15 |
| ATE9167T1 (de) | 1984-09-15 |
| HU191480B (en) | 1987-02-27 |
| FI824204L (fi) | 1983-06-10 |
| KR870001933B1 (ko) | 1987-10-22 |
| YU270782A (en) | 1985-03-20 |
| PL141192B1 (en) | 1987-07-31 |
| DE3260637D1 (en) | 1984-10-04 |
| RO87007B (ro) | 1985-06-30 |
| CS239934B2 (en) | 1986-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hobbs | Sweeteners from starch: production, properties and uses | |
| US3817787A (en) | Method for separating monosaccharides from mixtures including di-, and higher saccharides | |
| US4861381A (en) | Process for the enzymatic preparation from sucrose of a mixture of sugars having a high content of isomaltose, and products obtained | |
| US4613377A (en) | Production of fructose syrup | |
| EP3924473B1 (en) | Enzymatic production of mannose | |
| JP3151210B2 (ja) | Ｎ‐アセチルノイラミン酸の酵素的製造方法 | |
| Römer et al. | Expression, purification and characterization of recombinant sucrose synthase 1 from Solanum tuberosum L. for carbohydrate engineering | |
| EP3191598B1 (en) | Process for the enzymatic preparation of a product glucoside and of a co-product from an educt glucoside | |
| JPS6125038B2 (da) | ||
| Haynie et al. | Enzyme-catalyzed organic synthesis of sucrose and trehalose with in situ regeneration of UDP-glucose | |
| DK158363B (da) | Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af isomerose | |
| Avigad et al. | An enzymic synthesis of a sucrose analog: α-D-xylopyranosyl-β-D-fructofuranoside | |
| US3689362A (en) | Enzymatic method for manufacture of fructose | |
| US4288548A (en) | Process for isomerizing glucose to fructose | |
| WO2008062780A1 (fr) | Désoxycétohexose isomérase et procédé permettant de produire le désoxycétohexose et un dérivé correspondant utilisant le désoxycétohexose | |
| US4463093A (en) | Process for isomerizing L-glucose to L-fructose | |
| US20230175029A1 (en) | Enzyme cascades based on sucrose synthase and pyrophosphorylase for conversion of adp to atp | |
| Barker et al. | Effect of oxyanions on the D-glucose isomerase catalysed equilibrium: 2. Effect of germanate on the equilibrium of D-glucose and D-fructose with immobilized D-glucose isomerase | |
| US5866378A (en) | Process for the synthesis of nucleotide-6-deoxy-D-xylo-4-hexuloses | |
| DK162238B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af isoglucose | |
| JPH0339B2 (da) | ||
| US5968783A (en) | Process for the preparation of sugar nucleotides | |
| GB2045764A (en) | Starch hydrolysis | |
| Volk | [78] d-Arabinokinase | |
| WO2001009366A1 (fr) | Production de mannose par voie enzymatique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |