Способ получения сахаров

Способ получения сахаров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310578 (21) 2657062/28-13 (51)М КЛ с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 13 К 1/02 (осуларетвенный комитет

СССР ио лелам изобретений и открытий

Опубликовано 2309.80. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2309.80 (53) УДК 547 ° 91 °.07 (088.8) З.К.Климова, С.И.Беленький, Л.Г.Гранкина, М.И.Матчинский, В.Н.Зырянов, Л.П.Полякова, В.В.Ларина и E.È.Kîíäðàøîâà (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ CAXAPOB

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способу получения сахаров, получаемых при гидролизе разбавленной серной кислотой пентозансодержащего сырья хлопковой шелухи и кукурузной кочерыжки, используемых в производстве кристаллического ксилита, ксилитана, дрожжей. 1Î

В настоящее время особое значение приобретает производство кристаллического ксилита, применяемого для пищевых и медицински < целей, получаемого при комплексной переработке хлопковой шелухи или кукурузной кочерыжки по технологической схеме, включающей облагораживание сырья, пентозный гидролиэ с образованием растворов пентоз для производства ксилита и далее гексозный гидролиэ для получения растворов сахаров, перерабатываемых на дрожжи.

Переработка растительного сырья по известной схеме гидролиза обеспечивает выход 80% пентозных сахаров от теории, а выход гексозных сахаров не превышает 55% от теории. За последние годы были проведены исследования, направленные на повышение выхода сахаров из пентоэансодержащего сырья, а также интенсификацию процесса облагораживания, пентозного и гексозного гидролиза.

Известен способ получения сахаров из хлопковой шелухи и кукурузной кочерыжки разбавленной серной кислотой, предусматривающий смачивание исходного сырья водой и серной кислотой, облагораживание путем экстракции водой с последующим отбором экстракта и пентозным и гексозным гидролизом сырья (11.

Общее время процессов облагораживания и лентозно-гексозного гидролиза 11-12 ч. В связи с тем, что процессы облагораживания и пентозного гидролиэа сырья проводят при непрерывной подаче экстрагента, а затем раствором серной кислоты через слой сырья высотой 10-15 м, ухудшаются условия равномерной обработки.

Часть материала обрабатывается экстрагентом, частично загрязненным примесями,или практически экстрактом с различной концентрацией растворенных в нем примесей. Поэтому при пентоэном гидролиэе не обеспечивается дос3

765362 таточно полная степень очистки сыры от примесей, что ухудшает качество пентозного гидролиза. Наряду с этим при пентозном гидролизе не обеспечивается равномерное распределение кислоты в капиллярах растительной ткани, а также не достигается равномерность температуры гидролиза в отдельных слоях по высоте. Это приводит к увеличению времени пентозного гидролиза и к повышению расхода серной кислоты.

Целью изобретения является повышение выхода сахаров, снижение расхода используемых реагентов, сокращение продолжительности процесса и тем самым интенсификация процесса получения сахаров.

Это достигается тем, что экстракцию.и гидролиз хлопковой шелухи и кукурузной кочерыжки ведут раздельно, при этом процессы экСтракции .и гидролиза хлопковой шелухи ведут в три стадии каждый: на первой стадии обрабатывают верхний слой, на второй и третьей — соответственно 1/3 и 2/3 слоя обрабатываемого сырья в количестве 1,5-2,0 гидромодуля по отношению к массе сырья каждой стадии.

Процессы экстракции и гидролиза кукурузной кочерыжки проводят соответственно каждый в две стадии: на первой стадии обрабатывают верхний слой, а на второй стадии — 1/2 слоя обрабатываемого сырья в количестве

1,5-2,5 гидромодуля к массе сырья каждой стадии, при этом выведение сахаров ведут из полученных гидролизатов.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. исходное сырье в процессе загрузки в гидролизаппарат смачивают раствором 2-ЗОЪ-ной серной кислоты и обрабатывают стационарно водой.

Гидромодуль стационарной обработки

2-4, температура 40-120 С. Образовавшиеся соли и другие растворимые примеси выводят из сырья путем пода" чи воды в три стадии по высоте зон обрабатываемого сырья в количестве

1-3 гидромодулей по отношению к весу материала в каждой зоне. ПроцеосЫ облагораживания и пентозного гидроли за проводят перколяционно прямоточнО или противоточно. При этом непрерывно осуществляют снизу отбор объединенного экстракта. Температура экстракцйи 40-120 С. Затем,не прекращая выдачу экстракта, начинают подачу раствора серной кислоты последовательно в три стадии, сначала сверху с непрерывной выдачей пентозного гидролизата снизу. При подаче раствора кислоты вытесняется капиллярно впитанный в сырье пентозный гидролизат.

Температура пентозного гидролиза подо держивается в интервале 100-130 С, скорость отбора 1,5-2 гидромодуля за

65

1 ч. Закончив отбор 3-4 гидромодулей пентозного гидролизата, повышают температуру в зоне реакции от 130 до

190 С и продолжают непрерывный отбор гексозного гидролизата. В результате применения предлагаемого способа продолжительность процесса гидролиза снижается на 30-40Ъ, гидромодуль экстракции примесей уменьшается на 3050Ъ, а расход серной кислоты на 15Ъ.

При этом выход пентозно-гексозных сахаров повышается до 70-80Ъ от теории.

Одновременно при таком способе снижается расход пара и повышается производительность основного оборудования.

Предлагаемый способ позволяет на

20Ъ увеличить выработку кристаллического ксилита и дрожжей на действующих заводах при снижении расхода воды на

20Ъ, кислоты на 20Ъ и пара на 10Ъ.

Ориентировочно годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа гидролиза на заводах, перерабатывающих сырье по схеме ксилитксилитан-дрожжи, составит около

90000 руб.

Пример 1. Хлопковую шелуху смачивают 10Ъ-ным раствором серной кислоты, при этом гидромодуль смачивания 0,3, а температура 20 С. Далее о смоченное сырье обрабатываЮт водой в стационарных условиях при 100 С о в течение 30 мин, после чего осуществпяли перколяционную экстракцию с поочередной подачей экстрагента (вода). Вначале экстрагент подают на верхний слой сырья, затем на 1/3 высоты и далее на 2/3 его высоты. Количество подаваемого экстрагента 1,51,0 гидромодуля по отношению к массе сырья каждого слоя по высоте. Отбор экстракта осуществляют непрерывно снизу. Температуру экстракции изменяют от 100 до 120 С. Затем по окончании выдачи экстракта поочередно подают раствор кислоты вначале сверху на сырье, а затем на 1/2 и 2/3 высоты слоя сырья. Отбор пентозного гидролизата ведут со скоростью 1,5-2,0 гидромодуля в 1 ч. Температура гидролиза 120 С, концентрация серной кислоты 1,0-1,5Ъ.

После отбора пентозного гидролизата повышают температуру гидролиза до 150-180ОC и выдают гексозный гидролизат. Продолжительность процессов облагораживания и пентозного гидролизата снизилась на 30Ъ, выход пентозных РВ 23Ъ (повысился на 15Ъ), гидромодуль подачи экстрагента снизился с 7,4 до 5,0 (или на 34Ъ ), расход кислоты снизился на 20Ъ, расход пара на 10Ъ.

Пример 2. Кукурузную кочерыжку смачивают 10Ъ-ным раствором серной кислоты при гидромодуле 0,2, а далее водой при гидромодуле 1,52. При этом температура смачивания водой составляет 80 С. Далее прово765362

Формула изобретения

Составитель М.Ларина

Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга

Редактор A.Áåð

Заказ 6450/28 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дят перколяционную экстракцию с поочередной подачей экстракта (воды) вначале сверху на сырье, затем на

1/2 высоты. Гидромодуль подачи 1,52,5 по отношению к массе сырья каждого слоя по высоте. Отбор осуществляют снизу непрерывно. Далее одновременно с выдачей экстракта подают раствор серной кислоты на пентозный гидролиз с подачей кислоты сверху. После завершения отбора экстракта раствор серной кислоты подают поочередно; вначале сверху, а затем на 1/2 высоты слоя сырья. Отбор пентозного гидролизата осуществляют со скоростью 1,5-2 гидромодуля. Температура гидролиза 115-120 С. Концентрация серной кислоты 0,5-2,0%. Далее температуру повышают до 150-180 С и ведут отбор гексозного гидролизата.

Продолжительность процессов облагораживания и пентозного гидролиза снизилась на 20%, выход общих сахаров 60% от сырья (повысился на 20%), расход кислоты снизился на 15%.

Способ получения сахаров из хлопковой шелухи и кукурузной кочерыжки ! предусматривающий смачивание исходного сырья водой и серной кислотой, облагораживание путем экстракции водой с последующим отбором экстракта и пентозным и гексозным гидролизом сырья, отличающийся тем, что, с целью повьзаения выхода сахаров, снижения расхода используемых реагентов, сокращения продолжительности процесса и тем самым интенсификации процесса, экстракцию и гидролиз хлопковой шелухи и кукурузной кочерыжки ведут раздельно, при этом процессы экстракции и гидролиза хлопковой шелухи ведут в три стадии каждый: на первой стадии обрабатывают верхний слой, на второй и третьей стадиях соответственно 1/3 и 2/3 слоя обрабатываемого сырья в количестве 1,5-2,0 гидромодуля по отношению к массе сырья каждой стадии, а каждый процесс экстракции и гидролиза кукурузной кочерыжки проводят соот20 ветственно в две стадии: на первой стадии обрабатывают верхний слой, а на второй стадии 1/2 слоя обрабатываемого сырья в количестве 1,5-2,5 гидромодуля к массе сырья каждой ста75 дии, при этом выведение сахаров ведут из полученных гидролизатов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9326219, кл. С 13 К 1/02, 1968.