178784. lajstromszámú szabadalom • Eljárás monoszacharid elválasztására monoszcharid-oligoszachrid keverékből szelektív adszorpcióval
3 1/ 87; 4 4 a) A keveréket adszorpciós körülmények közi' t olyan X vagy Y zeolit adszorbenssel érintkeztetjiA, amely a kicserélhető kationos helyeken legalább egv ammónium-kationt vagy a periódusos rendszer LA é : IIA oszlopába tartozó fémkationt vagy ezek kombinációit tartalmazza, és így a monoszacharidot szelektíven adszorbeáltatjuk, b) az adszorbensről eltávolítjuk az oligoszacharidot tartalmazó raffinátum áramot, c) az adszorbenst deszorpciós körülmények között deszorbenssel érintkeztetjük, és ezáltal a monoszacharidot leoldjuk az adszorbensről, és d) az adszorbenst és a monoszacharidot tartalmazó extraktum-áramot szétválasztjuk. Ebben az eljárásban a monoszacharidot extraktum-komponensnek, az oligoszacharidot raffinátum* komponensnek nevezzük. Deszorbensnek általában olyan anyagot nevezünk, amely az extraktum komponensnek az adszorbensről való leoldására alkalmas. Noha a találmány szerinti eljárással jó kitermeléssel állítható elő nagy tisztaságú monoszacharid vagy nagy tisztaságú oligoszacharid tennék (vagy mindkettő), magától értetődik, hogy az adszorbens soha nem adszorbeálja teljesen az összes extraktum-komponenst, és valamennyit mindig adszorbeál a raffinátum-komponensből is, így az extraktum-áram változó mennyiségű raffinátum-komponenst és a raffinátum-áram változó mennyiségű extraktum-komponenst tartalmazhat. Az extraktum-áramot és a raffinátum-áramot tehát egymástól és a betáplált keveréktől az extraktum-komponens és a raffinátum-komponens mindenkori koncentrációaránya különbözteti meg, pontosabban, a monoszacharid és a kevésbé szelektíven adszorbeált oligoszacharid koncentrációaránya a raffinátum-áramban lesz a legkisebb, a tápkeverékben nagyobb, és az extraktum-áramban a legnagyobb. Hasonlóképpen, a kevésbé szelektíven adszorbeált oligoszacharid és a szelektíven adszorbeált monoszacharid koncentrációaránya a raffinátum-áramban lesz a legnagyobb, a tápkeverékben kisebb, és az extraktum-áramban a legkisebb. Az úgynevezett „egyszerű cukrok” a monoszacharidokhoz tartozó olyan cukrok, amelyekből hidrolízissel nem képződnek kisebb, egyszerű cukrok. A monoszacharidok továbbá aldózok és ketózok csoportjára oszthatók attól függően, hogy hidroxi-aldehidek-e vagy hidroxi-ketonok, továbbá a molekula szénatomszáma alapján. A legközönségesebb és legismertebb cukrok a hexózok. A közismert ketohexózok a fruktóz (levulóz) és a szorbóz, a közismert aldohexózok a glükóz (dextróz), mannóz és a gal aktóz. Az „oligoszacharid” kifejezés általában és ebben a leírásban ismert számú monoszacharid egységből álló egyszerű poliszacharidokat jelent. A hidrolízissel két monoszacharid egységre bomló oligoszacharidot diszacháridnak nevezzük, ilyen például a szacharóz, a maltóz és a laktóz. A három egységre bomló oligoszachandokat triszacharidoknak nevezzük, ilye- Mk például a raffinóz és a melezitóz. Az oligosza®andok gyakorlatilag di-, tri- és tetraszacharidok. A „poliszachand” kifejezés az oligoszacharidokra is vona]“°^c> ^totóban azonban nagyobb molekulasúlyú szénhidrátokat értünk poliszacharidokon, olyanokat tehát, amelyek hidrolízissel nagyszámú monoszacharid-egységre bomlanak. JeUegzetes poliszacharidok a keményítő, a glikogén, a cellulóz és a pentozánok. A találmányunk szerinti eljárással feldolgozható tápkeverékek monoszacharidból és oligoszacharidból állnak, közelebbről és előnyösen egy vagy több monoszacharid és egy vagy több oligoszacharid vizes oldatai. Az oldatok szilárd anyag tartalma 0,5 és 50 súly% között, előnyösen 5 és 35 súly% között változhat. A monoszacharid aldóz vagy ketóz vagy mindkettő lehet. Ha egynél több monoszacharid van az oldatban, akkor ezek szénatomszáma azonos vagy eltérő lehet. Az oligoszacharid általában egy vagy több diszacharid lehet, de nagyobb molekulasúlyú egy vagy több oligoszacharid vagy egy vagy több diszacharid és egy vagy több nagyobb molekulasúlyú oligoszacharid keveréke is lehet. Az eljárásunk szerint feldolgozható tápkeverék keményítőszirup, például kukoricaszirup lehet, és tipikusan 25—75 súly% szilárd anyagot tartalmazhat, amely 90—95%-ban glükózból és 5-10%-ban maltózból és nagyobb molekulasúlyú oligoszacharidokból áll. A glükóztartalom egy része izomerizáló enzim segítségével izomerizálható, az így kapott nagy fruktóztartalmú kukoricaszirup tipikusan 40—45% fruktózt, 50-55% glükózt és 5-10% oligoszacharidot tartalmaz, az ilyen szirup ugyancsak feldolgozható eljárásunk szerint. Az általában folyamatos és a folyékony fázis biztosítására lényegileg állandó hőmérsékleten és nyomáson végrehajtott adszorpciós szétválasztási folyamatokban a deszorbenst számos szempont figyelembevételével kell kiválasztani. Elsősorban a deszorbensnek megfelelő anyagkicserélődési sebességgel ki kell tudnia szorítani az extraktum-komponenst az adszorbensről anélkül, hogy olyan erősen adszorbeálódna, ami akadályozná a következő adszorpciós ciklusban az extraktum-komponens adszorpcióját a deszorbens helyén. Másodszor a deszorbensnek nem szabad csökkenteni vagy megszüntetni az adszorbens kritikus szelektivitását az extraktum-komponensre a raffinátum-komponenshez képest. A deszorbenst könnyen el keŰ tudni választani a raffinátum-áramból és az extraktum-áramból is. A deszorbensnek legalábbis egy részét desztillációval különítik el az extraktum- és a raffinátum-áramokból, de más elválasztási módszerek is felhasználhatók önmagukban vagy a desztillációval kombinálva. Mivel a raffinátum- és extraktum-termékek emberi fogyasztásra szánt élelmiszerek, a deszorbens nem lehet mérgező. Végül legyen a deszorbens méltányos áron könnyen beszerezhető. Azt találtuk, hogy a víz megfelel ezeknek a feltételeknek, és ezért előnyös deszorbens a találmány szerinti eljárásban. Dinamikus vizsgáló berendezés alkalmazható a különböző adszorbensek vizsgálatára meghatározott tápkeverékkel és deszorbenssel az adszorbens adszorpciós kapacitásának, szelektivitásának és kicserélési sebességének meghatározására. A készülék egy körülbelül 70 ml térfogatú adszorbens kamrából áll, szembenlevő oldalain bemeneti és kimeneti szakasszal. A kamra termosztátba van helyezve, és nyomásszabályozó berendezéssel van ellátva, ami biztosítja az előre meghatározott, állandó nyomáson való működést. A kamra kivezető szakaszához kvantitatív 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
