164827. lajstromszámú szabadalom • Eljárás glükóz tartalmú oldat előállítására

3 164827 4 Az enzim használatának minden előnyén túlmenően a jelen találmány szembetűnő haladást is jelent, például az ilyen módon poKmérbe ágyazott enzim kivételes stabilitású, több mint egy éven át vizsgáltuk anélkül, hogy aktivitása csökkent volna, mely az eljárás gazdaságosságát befolyásolja. Az üyen módon elkészített enzim további előnye, hogy minden nehézség nélkül a terméktől elválasztható és megkönnyíti a kristályos glükóz extrahálását. Az eljárás másik nagy előnye, hogy lehetővé teszi a folyamatos üzemmenetet és az automatizálást. A találmány szerinti eljárás kivitelezhető szakaszos módszerrel is, melyben az enzim-szubsztrátumot az oldattal megfelelő ideig kezeljük a kívánt glükóztartalom eléréséig (a hidrolizált termék redukáló cukortartalmát glükózra számítjuk és a szárazanyag súlyszázalékában fejezzük ki). A hidrolizált oldat eltávolításával és új anyaggal való kicserélésével az enzimtartalmú szál korlátlanul felhasználható az eljárási ciklusban. A találmányi eljárás előnyös kiviteli módja szerint az enzimtartalmú szál folyamatos eljáráshoz is felhasználható. Az enzimtartalmú szálat egy vagy több oszlopba helyezzük, melyen alfa-amilázzal vagy savval előkezelt, kis molekulasúlyú poliszacharidot tartalmazó keményítőoldatot folyatunk át. Az átáramló folyadék sebességének, a szál mennyiségének és enzim tartalmának szabályozásával az elfolyó oldat kívánt átalakítása beállítható. A találmányi eljárás jobb szemléltetése céljából a módszer néhány jellemzőjét a következő példákban adjuk meg. 1. példa Egy reaktorban, keverés közben 27 g cellulóz-triacetátot (FLUKA) 273 g metilén-kloridban (CARLO ERBA) oldunk és az oldatot 0 C°-ra hűtjük. Az enzim-oldatot külön készítjük el. 3 g Diazyme-port (kereskedelmi amiloglükozidóz, előállítja a TAKAMINE cég; az enzimetikus protein vízben oldhatatlan, pl. Dicalite vagy Hyflo típusú szűrő segédanyagot tartalmazó vivőanyaggal van keverve) glicerin-víz elegyben oldunk (55+45 súlyrész). Az oldatot az enzim vivőanyagaitól leszűrjük, 50 ml térfogatra beállítjuk és 0 C°-ra hűtjük. Ebből az oldatból 45 ml-t a polimer-oldathoz hozzáadunk és az emulziót erős keveréssel 30 percig 0 C°-on tartjuk. Az így kapott emulziót egy kis tartályba öntjük, melyből 1,2 atm. nitrogén-nyomással fonórózsán keresztül átnyomjuk. A szálakat 0 C° hőmérsékleten töluolban koaguláltatjuk és felcsévéljük, majd a toluol eltávolítása céljából vákuumban szárítjuk. Az előbbi módon kapott 5 g fonalköteget termosztálásra alkalmas, köpennyel ellátott üvegoszlopba töltjük, (0 = 1,2 cm X 40 cm). Az oszlopra perisztaltikus i szivattyúval 10 l/ó sebességgel adagoljuk a folyadékot zárt cirkulációs rendszerben. A 45 C°-on termosztált oldatot az oszlop alján tápláljuk be. A részben hidrolizált oldat az oszlop tetején távozik el, melyet a tárolótartályba visszavezetünk. Minden ciklusban alfa-amilázzal előkezelt 500 ml 36%-os keményítő-oldatot használunk, melynek glükóz-tartalma 16-22%. A cukortartalom meghatározása Somogyi-módszer szerint történik. Amennyiben szükséges, a glükóz meghatározására enzimatikus módszer is alkalmazható. 5 A kísérleteket folyamatosan, három hónapon át folytattuk. Minden ciklus végén (72 óra), amikor az átalakulás a maximum értéket elérte, a hidrolizált oldatot új előkezelt oldattal cseréljük fel. 10 Minden megkezedett új ciklus előtt az oszlopra 1 óra hosszat ionmentes vizet táplálunk azért, hogy a szálat az előkezelt oldat és a termék esetleges szennyezéseitől megtisztítsuk. Harminc ciklust folytattunk le 45 C°-on. 15 Konverzió eredménye 102-105% (az elméleti maximális termelés 111%, a hidrolízis folyamán beépülő víz mennyisége miatt). A végtermék minőségét kromatográfiás módszerrel vizsgáltuk. 20 Az eljárással 5,5 kg glükózt kaptunk. 2. példa 25 A kísérletet az 1. példában megadott oszlopon és azonos szál-mennyiséggel, továbbá azonos kísérleti körülmények közt 24 órás ciklussal folytatjuk le. 500 ml 40%-os (súly/térf.) keményítő-oldatot alfa-amilázzal előkezelünk, dextróz ekvivalens érték 30 növekedése 16-22%-ról 55-65%-ra. 3. példa 35 Az 1. példában leírt módon 36 órás ciklust folytatunk le. 500 ml 18%-os keményítő oldatot alkalmazunk, melyet savas hidrolizissel 15-20% glükóz-tartalomig elfolyósítunk. 40 36 óra után a maximális átalakulást érjük el, (glükóz = 88-100%). 4. példa 45 Az 1. példában megadott módon poli-7- metil-1-glutamátból szálat készítünk, ehhez a KYOWA HAKKO KOGYO CO. cég PLC 30 néven forgalmazott termékét alkalmazzuk, melyből szimmetrikus 50 diklóretánnal oldatot készítünk. Az előző példákban alkalmazott oszloppal és kísérleti körülmények közt azonos eredményt érünk el. 55 5. példa Djazyme-terméket ionmentes vízben oldunk és az oldhatatlan vivőanyag eltávolítása céljából szűrjük. 60 Az enzimet 0 C -on acetonnal kicsapjuk. A kicsapott anyagot minimális mennyiségű vízben ismét oldjuk, mely módon az aktivitás a kiindulási aktivitáshoz viszonyítva növekszik, (20:1). A vegyületet beágyazó szál a celrulóz-triacetát. A 65 szálat grammonként 2000 mg Diazyme-porral egyenértékű aktivitással kapjuk. Az 1., 2., 3. példák szerinti munkafolyamattal, 72 óra után, 5 g előbbi módon