JPH0633304B2 - アルミン酸ナトリウムによるエピマー化によってラクトースからラクツロースを製造する方法 - Google Patents
アルミン酸ナトリウムによるエピマー化によってラクトースからラクツロースを製造する方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
-
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- C13—SUGAR INDUSTRY
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- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/005—Lactulose
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、アルミン酸ナトリウムの作用によつてラク
トースをエピマー化することにより、ラクツロースを製
造する方法で、工業規模で実施可能な製造法に関するも
のである。
トースをエピマー化することにより、ラクツロースを製
造する方法で、工業規模で実施可能な製造法に関するも
のである。
従来の技術 ラクツロースは、シロップ状として腸疾患の治療に用い
られかつサッカリンの甘味料代用品として結晶状として
現在用いられている合成二糖である。これは、また、小
児科および老人病の食事において食品強化剤として用い
られている。
られかつサッカリンの甘味料代用品として結晶状として
現在用いられている合成二糖である。これは、また、小
児科および老人病の食事において食品強化剤として用い
られている。
ラクトースのエピマー化によりラクツロースを製造する
多くの方法が公知であり、この後者は、広範に入手可能
な天然の二糖である。
多くの方法が公知であり、この後者は、広範に入手可能
な天然の二糖である。
これらの製造法のいくつかは、Ca(OH)2,NaOH,KOHのよう
な強アルカリおよび強い有機塩基を手段としたラクトー
スのエピマー化に本質的に基づいている。
な強アルカリおよび強い有機塩基を手段としたラクトー
スのエピマー化に本質的に基づいている。
発明が解決しようとする問題点 これらの製造方法は、分離が困難で有色の副生物が実質
的なパーセントで形成するという欠点を有しており、こ
の副生物はラクツロースを収率を大きく低下させ、ま
た、ラクツロースをシロップ状として使用することおよ
びラクツロースを結晶生成物として製造することを双方
ともに困難とする。
的なパーセントで形成するという欠点を有しており、こ
の副生物はラクツロースを収率を大きく低下させ、ま
た、ラクツロースをシロップ状として使用することおよ
びラクツロースを結晶生成物として製造することを双方
ともに困難とする。
製造法の別法では、四ほう酸ナトリウムおよびアルミン
酸ナトリウムを、エピマー化用剤として用いる。
酸ナトリウムを、エピマー化用剤として用いる。
これらの製造法ではラクツロースの収率が高くなり、か
つ純度の良い生成物が得られるが、水酸化アルミニウム
のろ去が困難であることおよびほう酸を定量的に消失さ
せることが困難であることの双方の理由から、工業的側
面から見てこれらの方法は不充分なものである。
つ純度の良い生成物が得られるが、水酸化アルミニウム
のろ去が困難であることおよびほう酸を定量的に消失さ
せることが困難であることの双方の理由から、工業的側
面から見てこれらの方法は不充分なものである。
エピマー化のために強アルカリイオン交換樹脂を用いる
その他の製造法は余りにコストが高く、ラクツロースを
市場価格で製造できない。
その他の製造法は余りにコストが高く、ラクツロースを
市場価格で製造できない。
マグネシウム化合物によるラクツロースのエピマー化方
法も、同様に公知である。
法も、同様に公知である。
これらの製造方法は、小量のラクツロースを得るために
極めて大量の反応容積が必要であるという欠点を有して
いる。
極めて大量の反応容積が必要であるという欠点を有して
いる。
問題点を解決するための手段 我々は、前記公知技術の欠点を回避するべくラクツロー
スの製造方法を、現在、見い出した。
スの製造方法を、現在、見い出した。
特に、我々は、アルミン酸ナトリウムによってラクトー
スをエピマー化する方法を見い出した。この方法では、
水酸化アルミニウムを簡単にろ去することができ、か
つ、次のサイクルにおいて使用するためアルミン酸ナト
リウムを簡単に回収することができる。
スをエピマー化する方法を見い出した。この方法では、
水酸化アルミニウムを簡単にろ去することができ、か
つ、次のサイクルにおいて使用するためアルミン酸ナト
リウムを簡単に回収することができる。
本発明の工程は、以下の段階で実施されることを特徴と
する。
する。
a)ラクトースとアルミン酸ナトリウムの混合水溶液を調
製すること、 b)段階a)で得た溶液と硫酸溶液を反応炉に同時に入れる
ことによって、前記溶液を連続的に中和すること、 c)遠心傾斜によって前記水酸化アルミニウムを分離する
こと、 d)段階c)で得た溶液を限外ろ過すなわち微量ろ過するこ
と、 e)段階d)で得た溶液を脱イオン化すること、 f)段階e)で得た溶液を、ラクツロース５０重量％の濃度
に濃縮すること、 g)段階c)および段階d)で得た固体を水酸化ナトリウム溶
液で処理すること、 h)段階g)の生成物をか焼し(calcining)アルミン酸ナト
リウムを得、これを段階a)で再使用する。
製すること、 b)段階a)で得た溶液と硫酸溶液を反応炉に同時に入れる
ことによって、前記溶液を連続的に中和すること、 c)遠心傾斜によって前記水酸化アルミニウムを分離する
こと、 d)段階c)で得た溶液を限外ろ過すなわち微量ろ過するこ
と、 e)段階d)で得た溶液を脱イオン化すること、 f)段階e)で得た溶液を、ラクツロース５０重量％の濃度
に濃縮すること、 g)段階c)および段階d)で得た固体を水酸化ナトリウム溶
液で処理すること、 h)段階g)の生成物をか焼し(calcining)アルミン酸ナト
リウムを得、これを段階a)で再使用する。
作用 本発明の製造方法によってラクツロースを製造するため
には、第一に、ラクトース：水の重量比が２：１から
４：１の間にある適当な混合物として、ラクトースと水
の混合物を調製する。
には、第一に、ラクトース：水の重量比が２：１から
４：１の間にある適当な混合物として、ラクトースと水
の混合物を調製する。
この混合物を、３５−４５％w/wのアルミン酸ナトリウ
ム溶液と一緒に反応炉に入れ、その後、かく拌によって
均一とし、５０〜７０℃の間の温度で３０〜６０分間の
時間反応させる。
ム溶液と一緒に反応炉に入れ、その後、かく拌によって
均一とし、５０〜７０℃の間の温度で３０〜６０分間の
時間反応させる。
前記アルミン酸ナトリウムは、0.3：１と１：１の間の
重量比で使用する。
重量比で使用する。
アルミン酸ナトリウムとの反応で得られた前記溶液を、
連続的にかつ３Ｎから５Ｎの間の濃度の硫酸溶液と同時
に中和反応炉に入れるが、その入れる速度は、２０〜６
０分の間の滞留時間が得られるものとする。4.5から８
のpHの中和が得られるよう入れる割合を制御するが、好
適なpHは６から７の間である。
連続的にかつ３Ｎから５Ｎの間の濃度の硫酸溶液と同時
に中和反応炉に入れるが、その入れる速度は、２０〜６
０分の間の滞留時間が得られるものとする。4.5から８
のpHの中和が得られるよう入れる割合を制御するが、好
適なpHは６から７の間である。
この点に関し、我々は、pH4.5未満に中和するとろ去不
可能なゼラチン塊が形成されること、一方、pH８を超え
て中和すると前記水酸化アルミニウム沈殿が不完全であ
ることがわかった。pH4.5−８に中和することによって
沈殿を懸濁液とした時、ろ過が可能であるように充分に
液状となる特性を有する沈殿となる。
可能なゼラチン塊が形成されること、一方、pH８を超え
て中和すると前記水酸化アルミニウム沈殿が不完全であ
ることがわかった。pH4.5−８に中和することによって
沈殿を懸濁液とした時、ろ過が可能であるように充分に
液状となる特性を有する沈殿となる。
前記中和段階で得た懸濁液を分離傾斜によって分離し、
乾燥物含量約３０重量％の固体と少量の懸濁水酸化アル
ミニウム含有液体を得る。
乾燥物含量約３０重量％の固体と少量の懸濁水酸化アル
ミニウム含有液体を得る。
この液体を限外ろ過すなわち微量ろ過し、前記懸濁水酸
化アルミニウムを分離する。完全に清澄な溶液を得、公
知の方法に従いイオン交換樹脂で脱イオン化する。その
後、濃縮し、以下の重量組成を有する必要なラクツロー
スシロップを得る。
化アルミニウムを分離する。完全に清澄な溶液を得、公
知の方法に従いイオン交換樹脂で脱イオン化する。その
後、濃縮し、以下の重量組成を有する必要なラクツロー
スシロップを得る。
−ラクツロース ４５−５５％ −ラクトース １− ３％ −ガラクトース ２− ６％ 前記遠心傾斜および限外ろ過段階による前記固体をまと
め、pH１１−１２になるまで水酸化ナトリウム４８％w/
wで処理する。そして、得られた固体を７００−８００
℃でか焼し含有有機化合物を燃焼し尽しアルミン酸ナト
リウムを回収するが、これは第一工程段階で再使用す
る。
め、pH１１−１２になるまで水酸化ナトリウム４８％w/
wで処理する。そして、得られた固体を７００−８００
℃でか焼し含有有機化合物を燃焼し尽しアルミン酸ナト
リウムを回収するが、これは第一工程段階で再使用す
る。
以下の実施例は本発明を例示するために記すものであ
り、限定的なものではない。
り、限定的なものではない。
実施例 実施例１ ラクトース1000kgを水3000kgと混合し、 1100kgのアルミン酸ナトリウム４０％w/w溶液とともに
反応炉に入れる。
反応炉に入れる。
この混合物を２０分間かく拌下に保った後、温度を６０
℃に一定に保持したまま、反応炉内の滞留時間を４０分
とする処理量で、連続反応炉から得られた溶液をポンプ
で組み上げる。
℃に一定に保持したまま、反応炉内の滞留時間を４０分
とする処理量で、連続反応炉から得られた溶液をポンプ
で組み上げる。
この後、前記反応が進行している間に、前記溶液を中和
反応炉に連続的に注ぐが、この時４Ｎ硫酸溶液を同一反
応炉に同時に入れる。前記の二溶液の処理量は、一定の
pH６．５が得られるよう制御する。
反応炉に連続的に注ぐが、この時４Ｎ硫酸溶液を同一反
応炉に同時に入れる。前記の二溶液の処理量は、一定の
pH６．５が得られるよう制御する。
水酸化アルミニウム6.5重量％およびラクツロース１２
重量％を含有する懸濁液が得られる。
重量％を含有する懸濁液が得られる。
前記水酸化アルミニウムのほとんどが遠心傾斜で分離さ
れ、水酸化アルミニウム0.7％重量％を含有する乳白色
の溶液を得る。これを限外ろ過で除去する。
れ、水酸化アルミニウム0.7％重量％を含有する乳白色
の溶液を得る。これを限外ろ過で除去する。
得られた前記溶液を公知の型のイオン交換樹脂で脱イオ
ン化し、次ぎに濃縮して以下の重量組成のラクツロース
シロップ1250kgを得る。
ン化し、次ぎに濃縮して以下の重量組成のラクツロース
シロップ1250kgを得る。
−ラクツロース ５０％ −ラクトース 1.7％ −ガラクトース 4.6％ 前記遠心傾斜および限外ろ過の段階で得られた水酸化ア
ルミニウムをまとめ、pH11.5となるまで４８％w/wの水
酸化ナトリウム溶液で処理する。生成した溶液を７５０
℃でか焼し、次のサイクルで再使用する９５％アルミン
酸ナトリウム400kgを得る。
ルミニウムをまとめ、pH11.5となるまで４８％w/wの水
酸化ナトリウム溶液で処理する。生成した溶液を７５０
℃でか焼し、次のサイクルで再使用する９５％アルミン
酸ナトリウム400kgを得る。
Claims (9)
- 【請求項１】(a)ラクトースとアルミン酸ナトリウムの
混合水溶液を調製すること、 (b)段階a)で得た溶液と硫酸溶液を反応槽に同時に入れ
ることによって、前記溶液を連続的に中和し、かつpHが
４．５から８の間の中和が得られるよう、入れる割合を
制御すること、 (c)遠心傾斜によって前記水酸化アルミニウムを分離す
ること、 (d)段階c)で得た溶液を限外ろ過すること、 (e)段階d)で得た溶液を脱イオン化すること、 (f)段階e)で得た溶液を、ラクツロース５０重量％の濃
度に濃縮すること、 (g)段階c)及び段階d)で得た固体を水酸化ナトリウム溶
液で処理すること、 (h)段階g)の生成物をか焼しアルミン酸ナトリウムを
得、これを段階a)で再使用すること、の以上の段階で実
施されることを特徴とするアルミン酸ナトリウムのエピ
マー化によるラクトースからラクツロースを製造する方
法。 - 【請求項２】前記ラクトース混合水溶液とアルミン酸ナ
トリウム間における前記反応が、５０℃と７０℃の間の
温度で３０分から６０分の間の時間で実施されることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項３】前記ラクトース混合水溶液とアルミン酸ナ
トリウム間における前記反応が、アルミン酸ナトリウ
ム：ラクトースの重量比が0.3：１から１：１の間で実
施されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
製造方法。 - 【請求項４】前記ラクトース混合水溶液が、水：ラクト
ースの重量比が２：１から４：１の間で実施されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項５】前記アルミン酸ナトリウムが、３５−４５
％w/w溶液として用いられることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項６】段階a)で得られた前記溶液の前記連続中和
が、３Ｎ−５Ｎ濃度の硫酸溶液で達成されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項７】段階a)で得られた前記溶液の前記連続中和
が、２０−６０分の滞留時間を得るような処理量で達成
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製
造方法。 - 【請求項８】段階c)およびd)で得られた前記固体の前記
処理が、pH１１−１２に達するまで４８％w/wの水酸化
ナトリウム溶液でもたらされることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の製造方法。 - 【請求項９】段階g)の生成物の前記か焼が、７００℃か
ら８００℃の間で実施されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT22847A/87 | 1987-12-01 | ||
| IT8722847A IT1235866B (it) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Processo per la preparazione di lattolosio da lattosio mediante epimerizzazione con alluminato sodico |
Publications (2)
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