187261. lajstromszámú szabadalom • Eljárás xilán, xilán hasadási termékek és rostanyagok kinyerésére xilántartalmú növényi nyersanyagoktól
5 187261 6 téri is a víz felmelegszik a forró nyersanyagtól, és így nagyobb mennyiségű xilánt old ki. Használhatunk természetesen előmelegített vizet is. Ily módon a xilánok jelentős részét vízzel oldjuk kl. A lúgozóoldatot a szilárd kísérőanyagoktól önmagában ismert módon, például szűréssel, centrifugélással, leszívatással, stb. választjuk el. Használhatók e célra a cellulózfeldolgozásnál szokásos berendezések is, mint például a cellás vákuumszűrők, szalagprések, tolócentrifugák stb. A kilúgozást célszerűen ellenáramban végezzük. Bizonyos felhasználási célokra célszerű lehet, ha további kilúgozást nem végzünk, különösen akkor, ha a kiindulási anyag aránylag kevés xilánt tartalmaz, és az a feladat, hogy a kilúgozás után kapott rostmaradékot egyéb célokra értékesítsük. Különösen előnyös, ha a vizes kilúgozás után egy további kilúgozási lépésben híg lúgot alkalmazunk. A kilúgozáshoz előnyösen alkálilúgokat, különösen nátronlúgokat használunk. Ez olcsó, és ezen túlmenően duzzasztó hatást fejt ki a növényi nyersanyagokra. Kálilúg is használható, ez azonban általában drága. A nátronlúgnak az a további előnye, hogy később olyan termékek képződése közben semlegesíthető, amelyek nem okoznak környezetszennyezést. A kilúgozó oldat koncentrációja lehetőleg kicsiny kell legyen, mert nagyobb mennyiségű bázis a későbbi eljárás lépések szempontjából nem kívánatos. Ezért előnyös, hogy NaOH használata esetén ne lépje túl a kilúgozó oldat súlyára számított 2 súlyx-ot, előnyösebben az 1 súlyX-ot, legelőnyösebben a 0,6 súlyX-ot. Az alsó koncentrációhatár célszerűen 0,1 súly*, előnyesen nagyobb, mint 0,2 súlyX, és különösen előnyösen nagyobb, mint 0,3 súlyX. Ha egyéb bázisokat használunk, akkor a megfelelő optimális mennyiséget kísérletileg kell meghatározni. A találmány szerint arra Is mód van, hogy a kilúgozást mindjárt vizes-lúgos oldattal végezzük. Ebben az esetben azonban általában az egész lúgos kivonatot meg kell tisztítani, amire abban az esetben, ha az előnyös foganatosítás! mód szerint járunk el, vagyis a kilúgozást egymást követően vízzel, majd vizes lúgoldattal végezzük, nincs szükség. Egyes növényi nyersanyagoknál az azonnali, lúgoldattal végzett kilúgozással nagyon jó eredmények úgy érhetők el, hogy a xilánt és xllán hasadási ternékeket a kilúgozó oldatból kicsapjuk. Ha vízzel, majd vizes lúgoldattal végezzük a kilúgozást, akkor a lúgoldatot olyan tiszta állapotban kapjuk, hogy nincs már szükség a xiIán és xilén -hasadási termékek kis molekulasúlyú cukroktól történő elválasztására. Az oldatok szokásos tisztítása és szintelenítése a cukorfeldolgozás ismert eljárásával is történhet, adott esetben főként akkor, ha a xilánt hidrolízis útján xilózzá dolgoztuk fel. úgy is elj&rhatunk, hogy csak a vizes kilúgozó oldatból kapott xilánt és xiIán hasadási termékeket különítjük el tiszta formában a monoszaharidoktól, és adott esetben egyéb szennyezőanyagoktól. A lúgos oldattal végzett kilúgozás hőmérsékletének nagy befolyása van a xilán-kitermelésre. Meglepetésszerűen azt tapasztaltuk, hogy ebben a tekintetben a különböző növényi nyersanyagok között nagy különbségek vannak. Az optimális kilúgozási hőmérséklet ezenkívül a nyomás alatti gőzkezelés körülményeitől, a lúg koncentrációtól és a,júgos kezelés időtartamától is függ. Ezért,^különösen alacsony kilúgozási hőmérsékleten hosszabb ideig kell végezni a kilúgozást. Az optimális kilúgozási körülmények feltárt növényi nyersanyagokkal végzett egyszerű kísérletekkel meghatározhatók. Azt találtuk, hogy nyomás alatti gőzzel feltárt anyagból lúggal, szobahőmérsékleten extrahált xi Ián és xilán hasadási termékek meglepően hőstabilak. így például nyírfa szobahőmérsékleten végzett kilúgozásával, majd a kivonat 1/2 órás melegítésével nyert xilánok és xllán hasadási termékek csak 70-80 °C feletti hőmérsékleten mutattak számot tevő xilóz-tartalom csökkenést. Az elvárásnak megfelelően kisebb xilán és xilán-hasadásl termék kitermelést kaptunk, ha a feltárt nyírfát 100 °C-on lúggal mostuk. Azt találtuk azonban, hogy 50 °C-ig terjedő hőmérsékleten és 20-50 percig terjedő lúgos kezelési időtartamig a xilán és xilán-hasadási termék kitermelés ugyanolyan mennyiségű, mint szobahőmérsékleten végzett kezelésnél. Más nyersanyagnál, mint például szalmakeményítőnél meglepetésszerűen egészen más viselkedést tapasztaltunk kilúgozásnál. A xilán és xilsn-hasadási termék kitermelés itt a hőmérséklettel nagymértékben nő, és 50- 80 °C között - a nyersanyagtól, feltárási foktól, a lúgos kezelés tartamától stb. függően - maximumot ér el. Csak 70-90 °C közötti hőmérsékleten csökken a kitermelés a szobahö-érsékleten mért érték alá. A lúgos kezelés hómérlékletének jelentős hatása van a kivonatok xilán és xilán hasadás-termék tartalmának tisztaságára Is. A legtöbb nyersanyagnál a nem szénhidrátok, különösen a fenolos anyagok mennyisége nő a hőmérséklet emelkedésével. Ezeknek . az anyagoknak azonban általában nincs befolyása a xilóz tisztasági fokára, mivel a xilánok és xilán hasadási termékek soron következő hidrolízise során ezek kicsapódnak, és könynyen kiszűrhetők. A magasabb hőmérsékleten végzett kilúgozás azonban bizonyos nyersanyagoknál az idegen cukrok relatív menynyiségének megnövekedéséhez vezethet, ami megnehezítheti a tiszta xilóz ezt követő kinyerését. Mivel e tekintetben nagy különbségek vannak a különböző nyersanyagok és azok előkezelésének módja között, ezért a ki5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 65 60 65 4
