191609. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás glükóz tartalmú cukorlé izomerizálására
11 191 609 12 a holtteret amennyire lehet, csökkentsük. Az oszlo- j pót ki- és belépőcsonkkal láttuk el, valamint kettős I fallal, a termosztált víz cirkulálásának biztosítása cél- ; jából. ' A másik, magas hőmérsékletű (93 °C) reaktort, g melyben a fent leírt, DEAE-cellulózon történő ad- j szorpcióval tisztított rögzített izomerázt használtunk, hasonló módon készítettük elő. A töltött ágy 97,000 IGIU-t tartalmazott és 15 cm magas volt. Az oldható izomeráz készítmény aktivitását a 10 Lloyd és munkatársai részéről leírt módon (Cereal Chemistry, 49, No.5., pp. 544—553, 1972) határoztuk meg. E szerint egységnyi IGIU-nak az az izomeráz mennyiség felel meg, amely percenként 1 mikromól glükózt alakít át fruktózzá 60 °C hőmérsékleten, lite- 15 renként 2 mól glükózt, 0.02 mól magnézium-szulfátot és 0.001 mól kobalt(II)-kloridot tartalmazó, 6.85 pH- értékű (0.2 M nátriuin-malcát) oldatban. Kristályos glükóz (Clintose A granulation, Clinton Corn Processing Co.) feloldása útján 48 tömeg% szá- ■ razanyagot tartalmazó sómentes oldatot készítettünk 1 ioncserélt vízzel. Az aktivátor és stabilizator komponenseket úgy oldottuk fel a glükóz-oldatban, hogy 25 mM metabiszulfit-, 5 mM magnézium-szulfát és 0.1 mM kobalt(lI)-klorid-koncentráció jöjjön létre. Az így keletkezett elegy pH-ját nátrium-hidroxiddal 6.8-ra állítottuk be. Először alacsony hőmérsékletű izomerizációt végeztünk 70 °C-on a fenti glükóz-oldat 3.7 ml/perc sebességgel való átáramoltatásával az alacsony hőmérsékletű reaktoron. A lejövő termék első 2500 miét elöntöttük, az ezután kilépő részt pedig a következő magas hőmérsékletű izomerizáció céljára összegyűjtöttük. Ez utóbbi reakció folyamán a 70 °C-on végrehajtott izomerizáció produktumát 5 ml/perc sebességgel áthajtottuk a 93 °C hőmérsékleten tartott reaktoron (magas hőmérsékletű reaktor), amelyben az oldat és a rögzített enzim közötti kontaktidő 12 perc körül alakult. Az oldat 93 °C-on töltött összes tartózkodási ideje kb. 18 perc volt. Ezután a magas hőmérsékletű reaktorból való kilépést követően jégfürdő segítségével az oldatot gyorsan lehűtöttük, és pH-ját 4.0 értékre szabályoztuk. A magas hőmérsékletű reaktorból távozó termékből az első óra alatt keletkezett részt öntöttük el. Mind az alacsony-, mind a magas-hőmérsékletű reaktor termékét elemeztük szénhidrát-összetétel és színanyag szempontjából, majd az eredményeket az izomerizálatlan glükóz-oldatéval hasonlítottuk össze az 1. táblázat szerint. Az eredmények azt mutatják, hogy 55.5 % fruktóztartalom volt elérhető, míg a pszikóz mennyisége 0.5 % alatt maradt, és a színanyag-növekedés ném érte el az5(CIRFX 100) értéket. A szénhidrát-tartalmat az E-61 módszerrel, a színanyag-értéket az F-14 módszerrel határoztuk meg a Standard Analytical Methods of the Member Companies of the Corn Refiners Association szerint; Corn Refiners Association, 1001 Connecticut Avenue, Washington, D. C., 20036. Az F-14 módszerrel kapott színanyag-értékeket 100-zal megszoroztuk, és (CIRF X 100) jelöléssel közöltük. 2. példa Ez a példa 55.2 % fruktózt tartalmazó termék készítését mutatja be, túlnyomórészt tisztított kukoricakeményítő lúdrolizátumból álló glükóz-oldatból kiindulva. A hidrolizátumot a 3,644,126 valamint 3,280,006 számú amerikai szabadalmi leírásokban leírt elfolyósítási, illetve szacharifikálási eljárások szerint készítettük kukorica-keményítőből. A szacharifikált levet a 3,834,940 számú amerikai szabadalmi leírásban leírtakat követve tisztítottuk, hogy összesen 50 % szárazanyag-tartalom mellett 95.3 % glükóz koncentrációjú alapanyagot kapjunk. Kristályos glükóz adagolásával az összes glükóz-tartalmat végülis 97.1 %-ra állítottuk be. Ebből az alábbi összetételű oldatot készítettük: Összes szárazanyag (%) 42.4 Glükóz (% a szárazanyagra számítva) Fruktóz (% a száraz^ j anyagra számítva) 1 ' Poliszacharid (% a száraz- n 8 anyagra számítva) Pszikóz (% a szárazanyagra számítva) NaHSOs (mM) MgS04 (mM) CoCl2 (mM) pH Az 1. példában leírt módon egy magas hőmérsékletű reaktort készítettünk elő, amely 16.5 cm magas töltet-ágyban 147,500 IGIU-t tartalmazott. A hőmérsékletet 97.4 °C-ra szabályoztuk, és a fenti oldatot 2.2 ml/perc sebességgel szivattyúztuk át a reaktoron. 25 30 35 40 45 50 1. táblázat 70 és 90 °C-on izomerizált glükóz-oldatok összetétele 0.0 50.0 5.0 0.1 6.8 Kezelési mód Szén lii drá t-össze té tel (hamumentes szárazanyagra tömeg%-ban) Színanyag Fruktóz Glükóz Pszikóz Poliszacharid (CIRF X 100) Izomerizálatlan 0 99.6 0 0.4 0.6 Izomerizáció 70 °C-on 52.3 47.3 0.1 0.4 2.1 Izomerizáció 93 °C-on 55.5 43.7 0.4 0.4 4.8 7
