182404. lajstromszámú szabadalom • Eljárás glukozon előállítására
182404 I. Aspergillus parasiticus (Biochern. J. 31., 1033, 1937); II. Iridophycus flaccidum (Science 124, 171, 1956); III. Oudemansiella mueida (Folia Microbiol. 13., 334, 1968; 23, 292—298, 1978); IV. Gluconobacter roseus (J. Gen. Appl. Microbiol. 1,152,1955); V. Polyporus obtusus (Biochern. Biophys. Acta 167, 501,1968); VI. Corticium caeruleum (Phytochemistry 1977, Vol. 16, p. 1895—7). Az enzimes oxidációs reakció hőmérséklete nem kritikus. A reakció végezhető szobahőmérsékleten vagy ennél magasabb hőmérsékleten, ahol az alkalmazott enzim-rendszer még megfelelő hőstabilitással rendelkezik. Hőstabil enzim-rendszerek esetében közelebbről előnyösen 50 °C-on vagy ennél magasabb hőmérsékleten dolgozhatunk, ebben a hőmérséklet-tartományban ugyanis minimálisra csökkenthető a reakcióelegy baktérium-fertőzésének valószínűsége. Egy másik megoldás szerint az enzimes reakcióelegy antibakteriális szereket tartalmazhat a nagymértékű baktérium-növekedés megakadályozására. Az első reakciózóna természetesen nem tartalmazhat jelentős mennyiségű hidrogénperoxid-redukálószert annak érdekében, hogy a találmány szerinti eljárás pozitív eredményeit teljes mértékben elérhessük. A rendszernek tehát lényegében hidrogénperoxid-redukálószerektől mentesnek, azaz nem-redukáló rendszernek kell lennie. A találmány szerinti eljárás végrehajtása során a második reakciózónából bizonyos mértékben anyag diffundálhat az első zónába, különösen akkor, ha a második zónában anionok, kationok vagy kismolekulasúlyú redukálószerek vannak jelen. Ezért rendszerint előnyben részesítjük olyan redukálószerek alkalmazását, amelyek vagy nem diffundálnak — ilyen pl. a peroxidáz és a kataláz —, különösen rögzített alakban, vagy amelyek az oxidáció során élelmezési szempontból elfogadható termékeket szolgáltatnak, amilyen pl. a ferro- és a szulfit-ion, amelyből a H202-vel való oxidáció során ferri- vagy szulfát-ion keletkezik. Ezzel az előnyben részesített eljárással nagymértékben elkerülhető az első reakciózóna nem kívánt szennyeződése. A találmány egyik különösen kitüntetett foganatosítási módja szerint az elkülönített hidrogénperoxidot élesztővel, teljes tejjel vagy tojással húzzuk reakcióba, pasztőrözésnek szobahőmérsékleten való végrehajtására. Ez azzal a nyilvánvaló előnnyel jár, hogy elkerülhető a pasztőrözéshez rendszerint alkalmazott magas hőmérséklet. Ilymódon az élesztő, tej és tojás redukálószerként képes hatni a második zónában. A glukózon fruktózzá való átalakítását ismert eljárásokkal hajtjuk végre; ilyen pl. a cinkkel és ecetsavval végzett kémiai redukció, valamint a szokásos fémkatalizátorok alkalmazásával járó katalitikus hidrogénezés. Ez utóbbi esetben a kitüntetett fém-katalizátor a Raney Ni, mivel ennek alkalmazása összeegyeztethető a fruktóz kívánt élelmiszer-minőségével; ez a katalizátor ui. nem hagy maradékot vagy szennyező anyagokat. A szokásosan alkalmazott eljárás szerint a glukózont magas nyomáson és hőmérsékleten hidrogénezzük a kiválasztott fém-katalizátor felett addig, amíg a kívánt mértékű hidrogénezés meg nem történik. A nyomás 100—700 atmoszféra között változhat vagy még magasabb is lehet, míg a maximális hőmérséklet kb. 200 °C. 5 Előnyben részesítjük 100—150 °C, valamint kb. 500 aim alkalmazását. A találmány szerinti eljárást a következő példával kívánjuk szemléltetni. Példa A 175 897 sz. csehszlovák szabadalmi leírás 1. példája 10 szerint O. mucida micéliumot állítunk elő, és 15 g (száraz súly) micéliumot szuszpendálunk 3 liter 2,5%-os glukóz oldatban, amely NaF-ra nézve 0,05 M töménységű. Az oldatot egy 10 literes reaktorban helyezzük el, amelyben egy hidrogénperoxidra nézve áteresztő memb- 15 rán segítségével két zónát alakítottunk ki. A második zónában DEAE-cellulózon rögzített katalázt (Cellex-D, Bio -Rad Laboratories) 3 liter vízben szuszpendálunk. Az első zónában a szuszpenziót 25 °C-on kevertetjük és oxigént vezetünk bele, mimellett a második zónát is 20 kevertetjük. 24 óra elteltével az első zónában levő oldatból eltávolítjuk a micéliumot és a kapott tiszta oldatot Raney Ni fölött hidrogénezzük 500 atmoszféra hidrogéngáz nyomáson és 100 °C-on. A vizes elegyből kiszűrjük a katalizátort, az oldatot szénnel színtelenítjük, ioncseré- 25 lővcl (anion- és kationcserélővei) ionmentesítjük és csökkentett nyomáson fruktóz-sziruppá töményítjük be. Egy másik megoldás szerint a vizes elegyet betöményítjük és hagyjuk kristályosodni a fruktózt. A kapott fruktóz (szirup vagy kristályos termék) élel- 30 mezősi minőségű. Az ebben a példában alkalmazott membrán 50-nél kisebb molekulasúlyú molekulák áthaladását teszi lehetővé. Lényegében azonos eredményeket kapunk, ha az O. 35 mucidát a következő mikroorganizmusokkal helyettesítjük : Polyporus obtusus Radulum casearium Lenzites Trabea 40 Irpex flanus Polyporus versicolor Pellicularia filamentosa Armillaria mellea Schizophyleum commune 45 Corticium caeruleum Szabadalmi igénypontok 50 1. Eljárás glukózon előállítására azzal jellemezve, hogy glukózt glukóz-2-oxidázzal egy első zónában enzimesen oxidálunk és az egyidejűleg keletkező hidrogénperoxidot ebből az első reakciózónából egy féligáteresztő membránon keresztül egy második zónába különítjük el, 55 amely membrán csupán 100-nál kisebb molekulasúlyú vegyületekre nézve áteresztő. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a második reakciózóna egy hid rogénperoxid-redukálószert tartalmaz. 60 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy redukálószerként egy enzimet alkalmazunk. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy enzimként peroxidázt vagy ka- 65 talázt alkalmazunk. 3
