191861. lajstromszámú szabadalom • Eljárás glükóz-tartalmú cukorlé izomerizálására
1 191 861 2 sékletű) reaktort 70 °C-on, a másodikat (magas hőmérsékletű reaktor) 105,8°C-on működtettük. A magas hőmérsékletű reaktorban alkalmazott, kémiailag stabilizált izomeráz olyan típusú volt, melyben az enzim kovalens kötésekkel kapcsolódik egy oldható polimer- 5 hez, s amelyet a kötésrendszer kialakulása után, rögzített katalizátorként való felhasználás céljából oldhatatlanná tettünk. A 70 °C-on végzett első fokozatú izomerizáció alapanyaga és körülményei az 5. példában leírttal megegye- 10 ze'tt. A 105,8 °C-on működtetett magas hőmérsékletű reaktor rögzített katalizátora szintén az 5. példában ismertetettel volt azonos. A 105,8 °C-os reaktort a következő módon készítet- 15 tűk elő. A katalizátor 5,63 grammját a szubsztrátumban szuszpendáltuk, és a szuszpenziót laboratóriumi vákuum alatt szobahőmérsékleten 60 percen keresztül légtelenítettük. A légtelenített zagy felhasználásával egy köpenynyel ellátott üvegkolonnában 1,0X32 cm méretű töltet- 20 ágyat képeztünk ki. A töltet 4521 IGIU aktivitásnak megfelelő katalizátort tartalmazott. Az első fokozatú, 70 °C-on vezetett izomerizáció termékéből készített szubsztrátum pH-ját 6,5 értékre állítottuk be, és ionmentes vízzel 42,0 t% szárazanyag- 25 tartalmúra hígítottuk, amiáltal a sókoncentráció is csökkent, mégpedig mind a magnézium-szulfáté, mind a nátrium-hidrogén-szulfité 2,1 mM-ra. Ezt a szubsztrátumot azután 60 C hőmérsékleten, 68,9X 103 Pa nyomás alatt 10 percig keringettük a nagyhőmérsékletű reaktorkolon- 30 nán keresztül 8 ml/perc sebességgel. Az oszlopon belüli hőmérsékletet egy közvetlenül a töltet felett elhelyezett, és a holttér lehető legkisebbre csökkentése céljából a hőfok-skála kezdetéig homokkal körülvett hőmérővel követtük. A 10 percig tartó keringetést követően 107 °C-on 35 termosztált olajnak a kolonnaköpenyen át történő cirkuláltatása útján a reaktor hőmérsékletét gyorsan megemeltük. A kolonnából lejövő termék minőségét 50—58 % közötti fruktóz-tartalom leolvasására kalibrált regisztráló 40 polariméterrel ellenőriztük. Azután, hogy az oszlop hőmérséklete a 105,8 °C-ot, a termék fruktóz-tartalma pedig a kívánt szintet elérte, a terméket összegyűjtöttük, és 1M töménységű citromsav hozzáadásával pH-ját azonnal 4,90 értélae állítottuk be. - 45 A 70, illetőleg 105,8°C-on működtetett reaktorokból lejövő végtermékek izomerizációs fokát szénhidrátösszetételre és színerősségre nézve elemeztük, és az eredményeket izomerizálatlan szubsztrátum-oldaton végzett azonos vizsgálatok eredményével összehasonlítottuk. 50 Az adatokat a 6. táblázat foglalja össze. Az eredmények azt mutatják, hogy 54,8 % fruktózszintet értünk el, míg a szárazanyagra számított pszikóztartalom 0,1 tömeg%, a színerősség pedig 2 (CIRFX100) alatt maradt. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás glükóz-tartalmú cukorlében a glükóz fruktőzzá izomerizálására, a teljes szénhidrát-tartalom tömegére vonatkoztatva legalább 53—60% fruktóz-tartalom elérésére, lényegében pszikóz és/vagy egyéb nem-fruktóz, nem-glükóz jellegű cukrok képződése nélkül, azzal jellemezve, hogy a glükóz-tartalmú kiindulási cukorlevet kémiailag stabilizált glükóz-izomerázzal érintkeztetjük 90 °C—140 °C hőmérsékleten 3 és 8 közötti pH mellett, a kívínt fruktóz-koncentráció eléréséig. 2 Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási glükóz-tartalmú oldatként kukoricakeményítő hidrolíziséből származó cukorlevet alkalmazunk. 3 Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy glükóz-tartalmú kiindulási oldatként kukoricakeményítő hidrolizátumnak az összes szénhidrát-tartalom tömegére számítva legfeljebb 52 % fruktóz-tartalomig történő izomerizálásával kapott cukorlevet alkalmazunk. 4 Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a glükóz-izomerázként Streptomyces nembe tartozó mikroorganizmusból nyert enzimet használunk. 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a glükóz-izomerázként Strep tornyozz sp. ATCC 21175 fajból vagy annak mutánsaiból és variánsaiból származó enzimet alkalmazunk. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az izomerizációs közegbe a kénessav \ alamely vízoldható sóját alkalmazzuk. 7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 30-tól 50 tömeg%-ig terjedő szénhidrát-mennyiséget tartalmazó, glükóz-tartalmú kiindulási 'evet használunk. 8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a glükóz-tartalmú kiindulási levet a kémiailag stabilizált glükóz-izomerázzal 100 és 110°C közötti hőmérsékleten érintkeztetjük. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az izomerizációs közeg pH-ját 5 és 6,5 között tartjuk. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, 6. Táblázat 70 és 105,8 °C-on izomerizált szubsztrátumok összetétele Kezelési mód Szénhidrát összetétel (hamumentes szárazanyagra számított tömeg%-ban) Fruktóz Glükóz Pszikóz Poliszacharid Színerősség (CIRFX100) Izomerizálás nélkül 0,1-nél kevesebb 96,9 0 3,1 0 70 °C-on izomerizálva 51,4 45,9 0 2,7 0 105,8 °C-on izomerizálva 54,8 42,3 0,1-nél kisebb 2,8 1,8 13
