Патент 560905

Способ получения д-галактуроновой кислоты и ее кальцево- натриевой соли из пектиносодержащего сырья

 

Союз Сочетских

Социалистическиx

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)) Гъ(4j 090,) (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21.07.75 (21) 2159412/13 с присоединением заявки № (23) Приор .тет (43) Опубликовано 05.06.77.Бюллетень ¹21 (45) Дата опубликования описания 28.09.77 (51) М, Кл.в

С 12 D 1/02

Гвауаврствеииый ионитет

Совета Министров СССР ио делан изобретений и отирьпий (53) УДК 661.733 (089.S) С. В. Орехова, Г. П. Юревич, Е. В. Агапова, И. A. Рубцов, Л. А. Гаджиева и Л. А. Херсонова (72) Авторы изобретении, 1осковский ордена Трудового Красного Знамени технологнческий институт пишевой промышленности (7т) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Д«ГАЛАКТУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ

И EE КАЛЬЦИЕВС>-HATPHEBOA СОЛИ ИЗ ПЕКгИНОСОДЕРЖАШЕГО

СЫРЫ1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности х спсобу получвния и выделения Д-галактуроновой кислоты и ее кальпиево-натриевой соли из пентиносодержашего сырья. 6

Д-гальктуроновая кислота и ее кальциеso-натриевая соль w..êår быть применена в качестве промежуточного оеп;.нения в синтезе t., — a.êopáèèîâîé кислоты, а так,же как реактив при сгруктурттьтх исследова- 10

Н3 .ях полнсахаридов.

Д галактуроновая кислота может быть получена из пектина либо кислотным, либо ферментативным его гидролиэом. 15

Так как выход целевого продукта в при« сутствии минеральных кислот не превышает 36", or ферментативный гидролнз является более предпочтительным.

Известен способ, согласно котсрс му 20 при использовании очишенных пектолитичес ких ферментных препаратов, выделенных из различных культур,I получают из пектина и пектиносодержашего сырья Д-галактуро новую кислоту с разными выходами Pl). 25

Известно, что прь ферментативном гитьролизе пектина или пектиносодержашего . сырья образуетс» сложная смесь, содержашая наряду с Д-галактуроновой кислотой полигалактурониды, олнгоурониды и нейтс ральные моносат арины,, присутствие которых является важным фактором, препятствующим кристаллизации ll-галактуроновой кислоты.

Известные способы|извлечения Q-галакту роновой кислоты из ферментативных гидро лизатов .основной или на последовстельной обработке их катионо- и анионообменными смолами, или на обработке их неорганическими солями с последуюшим концентрированием и кристаллизацией (21.

Выходы целевого продукта составляют

35-72% к урс;.идной части сырья.

Однако извлечение Й-галактуроновой кислоты из ферментативных гидролизатов с помошью ионообменных смол ведет к черезмерному разбавлению растворов, что затрудняет дальнейшее выделение целевого продукта. Кроме того, этот способ длителен, грудоемок и экономическй мало аффективен из- а высокой с" Онмости:iu!Ioоб.::- ":- ъ х

ОМОЛ.

При выделении Д-гапактуроновой киспоть, Основанной на| обработке ферментитивного гидропизата неорганическими солями, част в осадок выпадает смесь с и!ей.

Известен также способ, в котором для проведения ферментативного гидропиза пектиносодержашего сырья в качестве гидрОпизую. его агента применяют сухой фермент-,10 ный грепарат (10% к весу сырья),,который выделяют из культуральной жидкости с выходом, не превышаюшим 0,5% от обьема культуральной жидкости (3), Недостатком известного способа явля- )5 ется то, что при выделении ферментного препарата расходуются значительные обьемь растворителя и происходит снижение активности . препарата на 25-30%.

UeIIIь изобретения - Создание способа, 20 который позволил, бы повысить выход Д-I.а-лактуроновой кислоты и ее кальциево-.натриевой сопи„ е также снизить затраты на сырье.

Достигается это тем, что ферментатив- 25 ный гидропиз проводят культуральной жид костью, содержашей пектолитические фер-= менты, очистку гидролиза осушествлячот осаждением пиго-и полигалактуронидов

Органическими растворителями, например ацетоном, с поспедуюши: концентрированием полученного раствора до содержания

oухих вешеств 25-30%,а кристаллизацию

О ведут при 2-5 C.!!рй этом гидропиз сырья проводят в водном растворе культурапьной; жидкости с концентрацией сырья 4,5-5,5%,например, раствором свекловичного жома или пектина гри рН 4,5-5,2 и температуре 40 45 С в течение 4-6 суток. Кроме того, цепесО-. образно перед гидропизом сырье предварительно выдерживать в течение 1,5-2час при рН 1 1-12, а перед Осаждением Опиra- н полигапактуронидов рН гидропизата доводить;о 8,5-9,0 с помошью угпекиспо= го .Кальция и Окиси кальция.

Выход капьциево-натриевой сопи Q=-га= лактуроновой кислоты составляет 83„8% на уронидную часть пектина. 59

Дпя выделения свебодной Д-галактуроновой кислоты полученную выше капьциевонатриевую соль обрабатывают ка. повитом

АУ-2 в Н - зорме, зат м раствор конц=птриl

+ руют до содержания сухих вешесч в 25-30% о и кристаппизируют при 5

BbI, ОД Д ELIIBKT Оновой кислот! 1 состав пяет 92,5",- на капьпиево-натриевую соль

Л;галактуроновой кислоты и 7,2 .,> на урънидную часть !:Октина. 6О

Используемая купьтурапьная жидкость была получена при глубинном купьтивит ванин в течение 72 час при температуре 30 с аэрацией 2 и/л среды в мин со следуюшими показателями: рН 5, пектинэстеразная активность 1,65 ед/мп, экзопопигапактуроказная активность 12 ед/мл.

Степень гцдролиза до Д-галактуроновой кислоты дпя пекгиносодержашего сырья с.к>тавляет 94,8% на уронидную часть жома, дпя пектина - 98,6%.

Пример 1. Гидролиз свеклов::нного жома.

В коническую колбу помешают 50 г свекловичного жома, 790 мл дистиллированной воды, 4,2 мл Зй едкого патра (pH L2) и перемешивают при комнатной температуре 1,5-2 час. Затем едкий натр нейтрализуют соляной кислотой и доводят рН сре= ды до 5, реакционную массу нагревают до

42 и вносят при перемешивании 210 мл купьтуральной жидкости, получаемой при глубинном культивировании продуцента фермента Aeperg. awa orI 44-26, и 5 мл толу4 опаГИ дролиз проводят в термостате при тем-и пературе 42 в течение 6 суток. Степень гидропиза при этом составляет 94,8% на уронндную часть свекловичного жома.

Пример 2. Г идролиз свекловичного пектина.

15 г свекловичного пек;ина суспенрруют в 238 мп воды, подогретой до 40 .

Раствором 3 г! ецкого патра доводят рН суспензия до 5 и вносят при перемешивании 62 мл культуральной жидкости, получаемой при глубинном куль ти аиро ванин ппесневого гриба Aaye rg. з !ма !!!о !" < 44-2б, и 5 мп топуопа. Раствор выдерживают в термостао те;:ри температуре 42 в течение 5 суток.

По окончании гидропиза по данным иодомет рического титрования в гидролизате содер жится 9,62 г Q-галактуроновой кислоты, что соответствует степени гидропиза 98,6% на уронидную часть пектина.

Пример 3. Выделение капьциевонатриевой соли Д-галактуроновой кислоты.

Гидропизат свекловичного пектина (300 мп, 1 концентрируют до 1/2 объема {температуО ра 40 С, Ост. давп. 20 мм рт. ст), В концентрированный раствор вносят 1,1 г угIIeI IIcnoro кальция и 0,45 г окиси кальция до рН 9. Затем добавляют 75 мп ацеч она, выпавший осадок отфильтровывают. Ф!Ипьтрат концентрируют дО Объема 70 мп и Оставляют кристаллизоваться при температуо ре 5 . Выпавшие кристаллы капьциево-нач риевой сопи Д-гапактуроновой кис;.Оты оч

:, ипьтровыва. .От, промывают после, .,Оватепьно

50,, II:!! !! :36" нь;м этанопом, сушат при

56 0905

1.у

Составитель M. Ларина

Редактор В, Смирягина Техред H,Áàá÷ðêàКорректор М. Дел чик

Зекез1 662/1 39 Тираж 541 Подписное

1111ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Про ..тнея, 4 о э

70 С. Получают 8,95 г (83,8% теории) хрометографнчески чистого к, ьциево-натриевого Д галактуроната.

Пример 4, Выделение Л-гелектypoновой кислоты. 5

10 г кальциево-нетриев"го Д-галектурс нета растворяют в 200 мл дистиллированной воды и пропускают через колонку, за+ полненную катионитом КУ-2 в H - форме

{ 1 120 мм, d 25 мм) со скоростью

1 мл/мин. Смолу промывают дистиллирован ной водой до рН 7, раствор Q-галактурьновой кислоты и промывные Bogbl объединяют и концетрируют до содержания сухих вешеств 25-30% (в конце концентрирования добавляют 5 мл уксусной кислоты) В концентрированный раствор вносят один объем этеноле и оставляют кристаллизовать„о ся при .э . Выпавшие кристаллы отфильтро вывеют., сушат при температуре 70 С. о 20

Получают 8,38 г (92,5% теории) Ll-галактуроновой кислоты, т.пл. 158-159 С.

Ленный способ получения Ll-галактуроновой кислоты и ее кальциевсь-натриевой соли при внедрений в производство вслед25 ствие резкого снижения расхода ферментного препарата и других видов сырья на единицу целевого продукта позволит снизить его себестоимость.

ЗО

Формула изобретения

1. Способ получения Й-галактуроновой з5 кислоты и ее кальциево-натриевой соли из пектиносодержешего сырья, предусматрива юший его ферментатнвный гидролиз, очист» ку гидролизета и выделение Д гелЕктуроновой кислоты н ее hельциево-нетрневой сопи кристаллизацией,, отт л и ч а юш и и с я тем. что, с целью повышения выхода готового продукта, ферментетивный гидролиз проводят культурсльной жидкостьк содержашей пектолитические ферменты, очистку гидролизате осушествляют. осаждением олиго- и полигалектуронидов органи ческими растворителями, например ацетоном, с последуюшим концентрированием получен. ного раствора до сопержения сухих вешеств о, 25-30%, а кристиллнзацию ведут при 2-5 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что гидролиз сырья проводят в водном растворе культуральной жидкости с концентрацией сырья 4,5-5,5% при рН

4,5-5,2 и температуре 40- 5 С в течение 4-6 суток.

3. Способ по п. 1, о т л и ч е ю ш и йс я тем, что перед гидролизом сырье предварительно выдерживают в течение

1,5-2 час- при рН 11-12.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йг, я тем, что рН гидролизата перед осаж дением олиго- и полигалактуронидов доводят с помошью углекислого кальция и окиси. кальция до рН 8,5-9,0.

Источники информации принять е во вни» мание при экспертизе:

1. Прикладная химия", 34/3, 1961 с. 709-711.

2.JRES, Haboi al 3ur eau of gfadards„

33-. 1944, с. 389-400.

3, Гелактуроновая кис; ота, методы ее получения и определения, фрунзе, изд.

"Илим", 1972.