Способ получения d-ксилозы

Способ получения d-ксилозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: биотехнология, получение сахара и его заменителей. Сущность изобретения: способ производства 6-ксплозы включает энзиматкч&скую изомеризацию Ь-ксипулозм ло смоем D-ксилоэи и D-ксилулозы, хромзторэфическое разделение смеси, розвращенме фрохции, содержащей D-ксилупззу, на стадию изомеризации и выделение D-ксипозы из соотротствух щей фракции. О з.п. ф ли, 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s С 12 Р 19/02

К ПАТЕНТУ

Дюкло и

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4030590/13 (22) 15.06.90 (31) 09 08046 (32) 16.06.89 (33) FR (46) 30.08.93. Еюл. ЬЬ 32 (71) Рокетт Фрэр (FR) (72) Жан-Бернар Леле. Пьеррик

Жан-Жак Vàáîø (FR) (%) Патент Франции М 2009331, кл. С 12 0 1/00, 1968.

Патент Франции и 2117558, кл. С 13 К 1/00. 1968.

Предметом изобретения является Но вый способ получения D-ксилозЪ, Целью изобретения является создание способа полУчения 0-ксилозы на основе Dксилулозы, полученной на основе 0-глюкозы, способного привести к D-ксилоэе с достаточно повышенным выходом и степенью чистоты, чтобы промышленник мог бы применять многочисленные этапы, привОдящие от 0-глюкозы к искомому конечному продукту.

Именно этой задаче, поставленной около двадцати лет назад, фирма — заявитель сумела найти решение, обнаружив, что возможно выделить с высокой степенью чистоты 0-ксилозу из смеси 0-ксилоэы и

О-ксилулозы, прибегая к хроматографии на катионообменных смолах и катионных цеолитах; катионообменные смолы являются предпочтительными и состоят, в частности, йз тех, которые используются для хроматографического разделения глюкозы и фруктозы..БЫ,, 1838418 АЗ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕIlUI 1 D-КСИЛОЗЫ (57} Использование: биотехнология, г олучеwe сахара «его заменителей, Сущность изобретения: способ производства О-кс! 1ло. эы включает энэиматич скую иэомци эацию 10-ксилулозы до смеси 0-ксилазы и

D-ксипулозы, хромэторафическое разделение смеси, гозврэщение фракции, содержащей D-ксилулээУ, на сгадию «эомаризации и выделение 0-ксилоэы из I:пэтветс1вулзщей фракцц«. 6 s.п. ф-a!..r, l ил., 2 Та6,!.

Из этого следует, что способ произгодства 0-ксилозы, согласно изобрегению, mличается тем, что на первом этапе, сироп

0-ксилулозы подвергают э э«мат«леской иэомеризацин, получая смесь 0-ксилозы и

D-ксилулозы; на втором этапе, указанную смесь подвергают хроматограф«ческой об работке, приводящей к образованию, пп крайней мере, двух фракций, одна иэ которых сильно обогащена D-ксилозой (фракция

Х1), а другая сильно обогащена D-ксилулоэой (фракция Хр); на третьем этапе, фракцию

Х2 возвращают в цикл иэомер«зации; 0-ксилоза, восстановленная нз фракци« Х1 — может быть подвергнута непосредственно гидрогениэации, 0-ксилулоза может быть получена способом, известным самим по себе, «, в частности, путем микробиологического окисления 0-араб«та, который является, впрочем, предпочтительным способом получения; указанный D-арабит получают путем аэробной ферментации О-глюкозы.

1838418

Согласно предпочтительному варианту осуществления, способ производства 0ксилозы, согласно изобретения, отличается тем, что исходная 0-ксилулоза получена в результате последовательных этапов, включающих азрабную ферментацию сиропа 0ГЛЮКОЗЫ С ПОМОЩЬЮ ОСМОфИЛЬНОГО организма рода Pichia, превращающего 0глюкозу в D-арабит; аэробную ферментацию сиропа 0-арабита с помощью микроорганизма производителя спирта дегидраген азы, рода Acetobacter, Giuconobecter или Klebsieile, способного превращать D-арабит в 0-ксилулозу; изомериззциго сиропа 0-ксилулозы под действием изомерззы глюкозы или изомеразы ксилозы, в сиропе богатом 0-ксилозой.

Аэрабная ферментация глюкозы может быть заменена вариантом, заключающимся в проведении окисления глюкозы о глюконову о кислоту, которая в виде соли кальция может быть декарбоксилирована па методу

tt.UFF, -стобы получить 0-зрабинозу. 0-арабинозу зэ1ем гидрируют известным способом, чтобы получить D-арабит.

Несмотря на свою видимую сложность, с особ, согласно изобретению, позволяет, благодаря особой комбинации составляющ:;x этапов, получить 0-ксилозу с выходом, састааля ощим более 30 па отношению к исходной D-глюкозе, сырь о, которое имеетсй о изобилии и KQTGpoe NMeeT низкую цену.

По сравнению со способами, известными из предшеств odette .o tipoeHll техникие сильно уменьшены, количество испальзуемога сырья и загрязнение, а -акже объем о-ходов, получаемых при производстве 0ксилазы и затем ксилита, Другие преимущества заключаются в следующем: не существует проблем, связанных со абором сырья 0-глюкозы; обработка этого сырья сложет быть осуществлена с помощью классического оборудования, для которого «le требуется стойкость по отношению к высоким температурам и давлению, з также к агрессивны л средам; получа1от D-ксилозу, свободную от лактозы, а ксилит, полученный гидрогенизацией, не содержит таким образом лактита и, следовательно, может быть использован в питании.

На фиг. 1 показана протекание способа, согласно изобретению; на фиг. 2 -4 — части установки для осуществления способа.

На фиг.1 представлено протекание предлагаемого способа, а именно: превращение 0-глюкозы в 0-арабит в М1; превращение 0-арабита в D-ксилулозу в Мг; изамеризация 0-ксилулозы в Мз; хроматографическая обработка изомеризованного

50 сиропа в М4; извлечение сиропа, богатого

D-ксилозой, в М1 и сиропа, богатого 0-ксилулозой в Мг; возвращение в цикл после Мг к Мз по трубопроводу сиропа. богатого 0ксилулозой.

Для ферментации глюкозы можно прибегнуть к культуральной среде следующего состава: для этапа ферментации 0-арабита производят после инокулята примерно 10 ь

"0 культуры ацетобактер субокислителей, культивированной в течение около 20 ч в среде следующего состава, г/л:

Ара бит 50;

Сорбит 2;

Экстракт дрожжей 2;

КНгР04 0,2;

МО$04 7НгО 0,2;

СаСОЗ . 5.

Полезно перед оысевам ацетобактер

20 произвести очистку путем центрифугирооания или фильтрации ферментативного сусла, богатого арабитом.

Ферментацию 0-арабита производят беэ добавления других питательных ве25 ществ при температуре около 20-40 С, с аэрзцией соответствующей 1-1.5 объем воздуха (объем культуры) минуты, при рН 4-6 и в течение времени обычно между 24 и 48 ч, срок, в конце которого получают сусло бога30 тае D-ксилулозай, эта D-ксилулоза представляет от 70 до 857; сахароз, находящихея в ходе второй ферментации.

Сладкие примеси, присутствующие на этом уровне, обычно состоят иэ D-арабита, 35 не поддававшегося окислению ацетобактером, и ксилита, образовавшегося параллельна с арабитам о ходе первой (первичной) ферментации; среди этих примесей ложно найти такие сахарозы как лик40 созз и некоторые следы глюкозы или различных сахаридав, которые находились в качестве примесей вдекстразе, служащей исходным сырьем, Чглеводный состав ферментативного

45 сусла, полученного в конце этапа ферментации D-арабита является следующим, Д:

Ксилулоза 70-85;

Арабит -15;

Ксилит 1-5;

Различные сахзриды 5-10.

Ферментативное сусло может быть очищено известным способам (фильтрацией, обеспегиоанием активированным углем и деминерализацией), затем сконцентрирова55 но перед изомеризацией, Указанная очистка может быть обязательной, если осуществляют непрерывную изомеризацию с помощью абездвиженного энзима в реакторе с поршневым эффектом; эта очистка является излишней, если прово1838418

10

25

35

55 дят частичную изомеризэцию свободным энзимом и прерывистым образом.

Для иэомеризации можно использовать коммерческую иэомеразу ксилозы того типа, который используется для производства кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы. э именно, например: изцестную под тоЪэрн ым знакам S P EZYME,. и которая выпущена в продажу Suomen

SakeIi; известную под товарным знаком

LYSASE 6! 2000 и которая производится фирмой-за я вителем.

Предпочтительно, чтобы используемое количество знзима было таким, чтобы равновесие в реакции было бы достигнуто ээ

4-48 ч; желательно также присутствие вещества, защищающего знзим, тэкого как бисульфит натрия и/или соль магния.

Изомеризацию проводят при температуре от 40=80 С, при рН. равной между 6 и

8,5.

Обычно параметры проведения изомеризации выбирают такими, чтобы сироп содержал более 53% D-ксилозы.

В конце изомериэации углеводная

cuecb обычно имеет следующий состав, %.

Ксилоза 53-64;

Ксилулоза 17-22;

Арабит 5-15;

Ксилит 1-5;

Различные сэхариды 5-10.

Было с удивлением отмечено, что наличие ксилита, образовавшегося параллельно с эрэбитом в ходе ферглентэции глюкозы и не перерэботэнного во время ферментации

D-эрабита. не нарушэет действие изомеразы ксилозы, поскольку максимальное процентное соотношение ксилозы (около 75%) идентично соотношению, полученному ранее при изомеризации чистой ксилозы, Это было тем более неожиданно, что s

1988 году написали, что, по-видимому, ксилит является ингибитором ксилоизомеразы; только одно его присутствие в сиропэх, подвергнутых изомеризации, должно сильно тормозить реакцию изомеризации, делая тем самым невозможным осуществление способа согласно изобретению. Сироп богатый ксилозой, полученный после изомеризэции, может быть очищен путем деминералиээции и затем подвергнут хромэтогрэфическому рэзделению.

Этот этап хроматографическoro разделения может быть осуществлен известными путягли, дискретно или непрерывно(ложный подвижный слой), на адсорбентах типа сильно кислых кэтионообменных смол, предпочтительно заряженных щелочными или щелочно-земельными ионами, или типа катионных цеолитов, заряженных ионами

М64, йэ,.К и Са, Ва2 и другими, Каким бы ни был способ хроматографического разделения; в качестве эдсорбентэ используют катионное вещество, предпочтительно сильный катионит, более предпочтительно использовать этот катионит в виде ионного кальция и с процентным содержанием дивинилбензолэ около 4-10%.

Выбор параметров проведения хроматографии, среди которых в частности: (расход) производительность злюировэния; производительность питания в иэомеризованном сиропе; производительность извлечения фрэкции, обогащенной ксилозой; состав эоны десорбции, эдсорбции и обогащения, описаны и пояснены в примере.

Этот выбор производят таким образом, что фракция XI представляет собой фракцию, богатую D-ксилозой, процентное соотношение выражено в весе сухих веществ:

60-95%; предпочтительно 75-90% и наиболее предпочтительно 80-85%; э содержание

D-ксилулозы составляет ниже 25%. предпочтительно ниже 15%.

Чтобы достичь этого результата, указанные параметры выбирают, когда хроматография проводится путем осуществления известного способа и использования известного оборудования, э используемым адсорбентом является кэтионит малого гранулометрического состава, связанный нэ 6% дивинилбензолом и используемый в виде кальция: производительность элюирования рэвна 125-500 л/ч/м адсорбентэ; производительность питания в изомеризованном сиропе составляет от 15 до 60 л/ч/и адсорбентэ; производительность изз влечения фракции, обогащенной ксилозой составляет от 30 до 120 n/÷/M адсорбентэ.

Хроматография приводит, кроме того, к сопутствующему получению фракции Х2, сильно обогащенной ксилулозой, и получению фракции Х, состоящей из продуктов сильно эдсорбированных кэтионообменным веществом или, наоборот, удаленных.

Среди веществ, эдсорбировэнных катионообменным веществом, можно найти, прежде всего ксилит и арабит, а среди удэйенных веществ — различные сахэриды.

Фракция Xz, сильно обогащенная Dксилулозой. предпочтительно имеет следующий состав, проценты обозначают вес сухого вещества: 50-80% ксилулозы; 20-50% ксилозы; 0-5% эрабитэ и ксилита.

Этэ фракция Х2, сильно обогащенная

D-ксилулозой, возвращается в цикл, согласно изобретению, нэ этап знзиматической изомеризэции, 1838418

Благодаря использованию, согласно изобретению; этапов хроматографического разделения и рециклиронания стало нозмо>кным превращать D-ксилулозу н 0-ксилозу со значительным увеличением.выхода, получая D-ксилозу высокой степени чистоты, что делает экономическим выгодным произнодстно 0-ксилозы на основе 0-глюкозы посредством О-ксилулозы.

Фракция Хз, собирающая продукты, сильно адсорбиронанные смолой, или, наоборот, удаленные, н свою очередь удаляется из системы.

На основе фракции Х1, очень богатой

D-ксилоэой; извлекают О-ксилозу. Также возможно подвергнуть фракцию Х1 непосредственно гидрогенизации, в частности, каталитической.

Чтобы извлечь 0-ксилозу из фракции Х1, можно либо сконцентрировать сироп, чтобы разделить путем кристаллизации химически чистую D-ксилозу, истощенные маточные растворы могут быть затем возвращены н цикл к этапу хроматографии; либо дегидрировать полностью указанный сироп, чтобы выделить техническую D-ксилозу.

Если решено гидриронать непосредственно фракцию Х1, то используют условия, известные из предшествующего уровня техники, в частности, использование рутениеpèõ или никелевых катализаторов; прямое гидриронание используют предпочтительно н том случае, если хотят произнодить кси. лит; гидрорование может быть проведено с никелевым i:àòàëèçàòoðoì, под давлением равным 20-80 кг/см и при температуре око2 ло 80-130"С.

Полученный сироп ксилита имеет следующий состав, %:

Ксилит 87-97;

Араби r 8-13, Очень большое содержание ксилита позволяет отделить ксилит путем кристаллизации непосредственно его водного раствора с очень большим выходом и высокой степенью чистоты, и возможно также практически истощать маточные растворы кристаллизации, осуществляя многочисленные последовательные сливы, Пример . Этап аэробной ферментации

D-глюкозы.

В ферментер общей емкостью 10 м вводят 1200 кг кристаллизованного моногидрата декстрозы; 16 кг экстракта дрожжей; 8 кг

КНгРО4; 8 кг МЯЗО4 7НИ.

После стерилизации культуральной среды и охлаждения до 30 С, ферментер инокулируют с помощью 800 л исходной культуры

Р!сЫо ohrneri АТСС 20.209; исходная культура имеет возраст, равный 24 ч, Аэрацию проводят н течении всего периода превращения глюкозы н арабит, либо н течение 90 ч с производительностью 130 мз/ч и регулируют рН путем добавления

5 гидрата окиси аммония до значения рН 4,5. полученный сироп о °

60;

20;

6.5;

3,8:

9,7.

В конце этого этапа, имел следующий состав, 50 Ксилоэа

Ксилулоза

Арабит

Ксилит

Различные сахариды

Соотношение ксилулозы и ксилозы в этом сиропе составляет 25%, что является нормальной величиной равновесия энзима при проведении изомеризации на основе чистой кристаллизонанной ксилозы, Этап аэробной ферментации D-арабита. По окончании первого этапа содержимое ферментера стериализуют; затем, не добав10 ляя других питательных ингредиентов и охладив до 30 С, производят новый посев, но на этот раз с помощью 800 л исходной культуры н возпасте 24 ч ацетобактера субокислителей, выращенной в среде следующего

15 состава, г/л:

Ара бит 50;

Сорбит 2;

Экстракт дрожжей 2;

КН2РОп 0,2;

20 М95017Н20 0,2.

Б конце ферментации сусло культуры . фильтруют, обесцнечива|от. активированным углем и деминерализуют на ионообменных смолах, 25 Углеводный состав очищенного сиропа является следующим, %;

Ксилулоэа 80,7;

Ара бит 6,5;

Ксилит 3Я;

30 Различные i сахариды 9.

ЭтЪт сироп получен с выходам, равным

48% по сравнению с используемой сухой глюкозой, что соответствует выходу чистой ксилулоэы в количестве 40% по отношению

35 к используемой глюкозе.

Этап измеризации. Очищенный сироп, полученный после этапа аэробной ферментации D-арабита, концентрируют до 45% сухих веществ, затеи его вводят н чан, 40 нагретый до 55%, н присутствии гл1окозоизомеразы товарного знака SPEZYME, распространяемой Svomen Sokerj, Используемая доза энзима составляет 2 кг на каждые 2 м сиропа в чане. рН этого

45 сиропа регулируют на уровне 7, а реакция изомеризации происходит н течение 24 ч.

1838418

Можно отметить таким образом, как было уже сказано ранее, что ксилит не является ингибитаром энзима изомеризации, Этап хроматографического разделения.

Хроматографическае разделение изомеризованнаго сиропа, богатого ксилозой, осуществляют на установке непрерывного хроматографического разделения, Эта установка содержит восемь колонок или этажей от С1 до С, по 200 л каждая, в снабженных адсарбентам типа сильных катионитов в виде кальция и с малым гранулометрическим составом (0,2-0,4 мм) типа

С294-2078 Дуолита. .Для регулирования электровентилей в этой установке определгнот зону 1 десорЬции из 2 этажей, зону 11 адсарбции из 3 этажей и зону 111 обогащения и разделения слаба адсорбированной ксилозы, а также сильно адсорбираванных ксилита из 3 этажей, как показана на фиг, 3, который является схематичным изображением установки по фиг.2, и на котором изображены колонки

С1-Cn, устройство для закрытия. в данном случае электровентиль 106; трубопроводы подачи фракционируемаго иза леризаванного сиропа, богатого ксилозой, и воды, обозначенные соответственно 14 и 128, и трубопровод 148 извлечения сиропа, обогащенного ксилулозой (фракция Хг), с одной стороны. и трубопровод 146 извлечения последа вател ь но ксилита-а раб ита (фра кция

Хз), различных сахаридав (фракция Хз1 и ксилозы (фракция Х1), с другой стороны, Закрывающее устройство 106 (в частности электровентиль) обеспечивает в принятой конструкции полную герглетичность между, с одной стороны, зоной 111, которая является зоной обогащения и на конце которой последовательно извлекают остаток сильно адсорбированных ксилита-арабита, различные сахариды, затем фракцию обогащенную ксилозой и, с другаи стороны, зоной 1 десорбции ксилулазы, зоной, в начале которой вводят десорбционную воду, Это закрывающее устройство oGecne÷èвает направление перехода жидкой фазы на селективный адсорбент.

Регулятор, времени, установленный на

26 30", обеспечивает для указанных далее расходов подачу на первый этаж или первую колонку зоны 1 десарбцианнай воды, достаточной для осуществления десорбции всей ксилулозы, и подачу изомеризованного сиропа, богатого ксилозай, в объеме, соответствующем объему адсорбента и его . спосоЬности осуществлять адсарбцию, таким образом, чтобы получить процент извлечения ксилозы, по крайней мере равный

60% ксилозы, находящейся в изомеризо5

50 ванном сиропе, и при обогащении ксилозой. по крайней мере равно л 60%.

Указанные проценты извлечения и степень чистоты поддерживают постоянными, регулируя производительность не показанного насоса извлечения адсорбционной ксилулоэы, Выход фракций

"арабит-ксилит-различные сахариды" (фракция Хз), затем "обогащенной ксилозы" (фракция Х1) осуществляют при атмосферном давлении, а постоянный расход является результатом разницы между расходом питания и расходом извлечения.

Изомеризаванный сироп с большим содержанием ксилозы, который вводят в установку в верхней части зоны обогащения и разделения 111, как указано выше, содержит 50% сухих веществ. Температура внутри разделительных колонок поддерживается около 70 C.

На фиг.4 схематично показана установка 204, представленная на фиг, 2 и 3, одни и те >ке обозначения указывают общие части, как и на рис. 1, Хроматографическая установка 204 содержит трубопровод 306Ь, по которому удаляют излишки воды, содержащей важную фракцию арабит-ксилит и фракцию различных сахаридав (фракция X3). Эти вытяжки имеют малое содержание сухих веществ и выходят по трубопроводу 306Ь, Подача воды осуществляется по трубопроводу

401.

Стрелки, нанесенные на трубопровод, указывают направление циркуляции.

Хроматографическая установка работает следующим образом.

Изамеризованный сироп с большим содержанием ксилозы перед хроматографическим разделением подводится трубопроводом 401 с расходом 52 л/ч и садержит 50% сухих веществ; обогащенную ксилозу (фракция Х1) отводят по трубопроводу 306Ь2 с расходом 88,5 n/ч, содержание в ней сухих веществ составляет 23,3%: общее количество жидких экс1рактав в установке составляет общий расход 344,5 л/ч, включая, с одной стороны, фракцию излишка воды, вводимую через трубопровод

306Ь1, содержащую ксилит-арабит с малой концентрацией и высокой степенью чистоты, затем, различные сахариды (фракция X3) с малой концентрацией и повышенным содержанием, общее количество соответству. ет 265,5 л/ч, содержание сухих веществ

55 составляет 2,5% эти фракции соответствуют первым 20 лин цикла: фракция сильно обогащенной ксилозы (фракция Х1), количество равно 88,5 л/ч, отводится через трубопровод 306Ь2 к установке очистки, содержание сухих веществ в этой фракции сасгавляет

1838418

23,3%; эта фракция соответствует последней части цикла и равна 6 30; и, с другой стороны, фракция, сильно обогащенная ксилулазой и обедненная ксилазой (фракция

Х ),.выводится с расходом равным.79 л/ч через трубопровод 306а (фиг, 4), соответствующий трубопроводу 148 на фиг.3.

Приведенные табл. 1 и 2 иллюстрируют условия, характеризу ащие работу устройства храматографического разделения, Жидкие экстракты в установке приведены в табл.2.

Этот результат соответствует степени массового извлечения ксил азы от

20,7/32 65% обогащенного сиропа до 84 ксилозы, чта представляет степень извлечений ксилозы равную 17,4/19,2-90,6% и степени массового извлечения ксилулоэы равной 4,7/32=15% обогащенного сиропа до 68% .ксилулозы, что представляет степень извлечения ксилулозы раону а

3.2/6,4=50, Необходимо отметить, чта на этом уровне, можно была:бы. например, значительно увеличить степень извлечения фракции (Xz). что привело бы к уменьшению расхода выхода фракцйй (Х1) и (Хз). Соатносительно, можно было бы получить фракцию (Х1) еще более обогащенную ксилозой, на с более маленьким выходом извлечения ксилозы.

Фракция (Х2) наоборот была бы немного меньше обогащена ксилулозай.

Анализ фракции сиропа обогащенной ксилазы (Х1) дает следующие результаты: ксилит- арабит следы; ксилулоза 15%; ксилоза 84%; различные сахариды .1%.

Анализ фракции сиропа обогащенной ксилулазы (Хр) дает следующие результаты: ксилит-арпабит следы, ксилулоза 68%: ксилоза 32 .

Фракция с большим содержанием ксилозы может быть подвергнута кристаллизации известным способом после очистки и концентрации. Полученная таким образом кристаллизованная ксилоза может быть гидрираоана для образования ксилита.

В этом случае, после истощения маточных раствороо в ксилозе, они возвращаются о цикл на этап хроматографического разделения, чтобы извлечь из них всю ксилазу.

Именно таким образом концентрируют эту фракцию в вакууме да 75% сухого вещества в присутствии D-ксилозы, поскольку îíà Gblла охлаждена до 20 С при перемешиоании

« в течение 24 ч. Кристаллизованная масса была высушена и промыта, и получен выход ксилозы равный 50% за один раз. Степень чистоты ксилозы составила 98 to, Маточные растворы были обогащены ксилозай íà 68% и магуг быть таким образом успешна ваз5

20 вращены в цикл на этап хроматографии, чтобы извлечь практически всю ксилозу, Богатая ксилозай фракция может быть также непосредственно гидрирована для создания сиропа с большим содержанием ксилита.

Именно таким образам эта фракция была гидриравана с помощью никелевого катализатора под давлением 45 бар и при температуре 120 С, что дало сироп на 91% обогащенный ксилитом.

Фракция Х2, выходящая после этапа хроматографии, была подвергнута еще раз возвращению в цикл на этап энзиматической изомеризации и это было осуществлена в тех же условиях, что были уже описано выше для изамеризации ферментативнаго сусла, богатого ксилулозай.

Затем получают изомеризаванный сироп, имеющий следующий состав: ксилитарабит следы; ксилулаза 26%; ксилаза 74%.

Этот сироп вновь смешивают с сиропом, содержащим большое количество кси25 лазы и вновь падвергаютхроматографическаму разделению.

Результатам являются цифровые значения, укаэанные в зта л примере, благодаря способу, согласно изобретению, получают

30 на основе 131,5 кг сухих углеводных веществ, полученных на этапе ферментации

0-арабита 100 кг сухих веществ сиропа, содержащего 84% ксилазы, что, принимая во внимание оыход, получаемый при преора35 щении глюкозы в ксилулозу и равный 48, приводит к использованию 274 кг глюкозы.

Таким образом способом согласно изобретению получают 0-ксилазу в виде сильна обогащенного сиропа с выходом, равным

40 36% по отношению к используемой глюкозе.

Формула изобретения

1. Способ получения D-ксилозы, BKllloчающий энзиматическую изамеризацию 045 ксилулазы о D-ксилазу с образованием сиропа. содержащего смесь 0-ксилозы и Dксилулазы, отличающийся тем, чта указанный сироп на хроматографической колонке разделяют на две фракции. одну, 50 обогащенную D-ксилозой, и вторую. обогащенную D-ксилулозай, затем из первой фракции кристаллизацией выделяют D-ксилозу, а вторую фракцию рециркулируют на стадию изамеризации.

55 2, Способ пои. 1, отл ич а ю щи йся тегл, что о качестве энзима для изо леризации D-ксилулазы в 0-ксилазу используют глюкозаизамеразу, 3. Способ r o и. 2, отличающийся тем, что энзиматическую изамеризаци а

1838418

Таблица 1

Таблица 2

Сумма гэщенная ксилозой, (X1) данные

79 л/ч

88,5 л/ч

433 л/ч

1,08

23,3

20,7 кг/ч

1,02

59 g

4,7 кг/ч ществэ

1 расход ние ксилозой

1 расход ксилозы ие ксилулозы

32 vr/÷

84

17,4 кг/ч

32%

1,5 кг/ч

19,2 кг/ч

15 О

3,2 кг/ч

68%

3,2 кг/ч расход ксилулозы осуществляют при 40-80 С, рН 6,0-8,5 в течение 4-48 ч.

4. Способ по пп. 1-3, о тл и ч э ю щи йс я тем, что используют хроматографическую колонку, наполненную катионной cMQ- 5 лой или катионными цеолитами, в качестве адсорбента при этом используют смолу и цеолиты, заряженные щелочными или щелочноземельными ионами.

5. Способпоп.4,отличающийся 10 тем, что сироп, содержащий D-ксилозу и

D-ксилулозу, пропускают через хроматографическую колонку в количестве из расчета

15-60 л/ч м адсорбента, злюент - в количез стае иэ расчета 125-500 л/ч м адсорбента, 15 э

Выходные хромагографические Фракция обоа фракцию. обогащенную О-ксилозой, отбирают в количестве из расчета 30-120 л/ч м з адсорбента, 6, Способ по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что разделение сиропа, содержащего смесь О-ксилоэы и D-ксилулоэы, осуществляют так, чтобы содержание D-ксилоэы в первой фракции составляло 60-95, а содержание D-ксилулоэы во второй фракции составляло менее 25 /.

7. Способ по пп. 1-6. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что маточные растворы, образующиеся при выделении О-ксилоэы кристаллизацией, рециркулируют на стадию хроматографического разделения сиропа.

Фракция обо- Арабит+ксига щен на я лит+сахариксилоэой, (X2) ды различные, (Хз) 265,5 л/ч

1,01

6,6 кг/ч

0,3 кг/ч

1838418

183841& сх Гк С7 сю

gb М

Фиг

Составитель О.Скородумова

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб;, 4/5