Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара Советский патент 1975 года по МПК C13K3/00 

(54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ФРУКТОЗЫ ОТ ГЛЮКОЗЫ ИНВЕРТНОГО САХАРА

ратура, например ком-натная. В последнем случае уменьшается производительность колонны. Содержание твердых частиц в растворе инвертного сахара, поступающего в колонну, составляет 25-55 вес. %.

Во время прохождения раствора инвертного сахара через слой смолы глюкоза задерживается смолой слабее, чем фруктоза и быстрее переходит в воду, подаваемую в колонну 1 сразу же после ПОдачи -раствора сахара. Поэтому в удаляемой из колонны порции воды содержится: в начальной части - глюкоза, в средней - промежуточная фракция, в конечной части - фруктоза, что легко заметить ла диаграмме (см. фиг. 2), где на оси абсцисс - время (т), на оси ординат- содержа ие твердого продукта (г/100 мл). Таким образом, в результате прохождения порции раствора инвертного сахара через колонну образуется фракция глюкозы (I), пр01М€жуточная фракция (II) и фракция фруктозы (III).

Раствор, вытекающий из колонны /, попеременно направляется в контейнер 7 глюкозы, в контейнер 8 фруктозы и в контейнер 9 промежуточной фракции. Сигнал на направление раствора в соответствующий контейнер выдает анализатор 10.

Полученные растворы глюкозы и фрукто-. зы направляют в испаритель //, а затем в кристаллизатор 12. Промежуточную фра-кцию по трубопроводу 4 возвращают в производство на стадию разбавления исходного сахарного раствора, причем содержание сухих веществ в ней быть не выше 35 вес. % (предпочтительно 25 вес. %) в пересчете на содержание сухих веществ в исходном растворе инвертного сахара.

Степень чистоты растворов глюкозы и фруктозы (вычисляемая но содержанию сухих веществ), полученных после прохождения раствора инвертного сахара через колонну 7, лежит в .пределе 95-97%, причем первый показатель характеризует продукт как удовлетворительный, второй - отличный.

Если количество сухого вещества в промежуточной фракции менее 25 вес. %, то в используемый раствор сахара добавляют воду, подаваемую по трубопроводу 13 (см. фиг. 1), а если более 35%, то эту фракцию не используют для разбавления сахарного раствора.

Пример 1. Раствор сахарозы разбавляют про.межуточной фракцией от промежуточного разделения, причем в этой фракции содержнтся 10,2% сухих веществ, из них 67% фруктозы и 33% глюкозы. Для получения 6,7 л раствора сахарозы используют 2,3 л промежуточной фракции. Полученный раствор сахарозы превращают в раствор инвертного сахара. В последнем содержится 38% сухих веществ, его температура 55° С. Раствор подают в хроматографическую колонну высотой 3,5 м и диаметром 22 см. Колонну заполняют полистиролсульфонатной смолой, содержащей 3-4% дивинилбензола. Размер частиц смолы 0,3 мм. Смолу погружают в воду.

Раствор сахара подают в колонну со скоростью 14 л/час, общее количество загрузки 4,05 кг. После подачи раствора ипвертного сахара в колонну подают воду с той же скоростью.

Из колонны вначале элюируют фракцию, богатую глюкозой, затем промежуточную фракцию и в конце - фракцию, богатую фруктозой.

Показатели, характеризующие содержание сухих веществ и чистоту элюированного раствора, приведеиы в табл. 1.

Согласно полученным данным, фракция, богатая глюкозой, в 16,7 л содержит 9,5 г/мл сухих веществ; среднее содержание чистого продукта 95. Промежуточ.ная фракция в 2,3 л содержит 10,2 г/мл сухих веществ, в том числе 67% фруктозы, а остальное - глюкоза.

Фракция, богатая фруктозой, в 16,7 л содержит 11,7 г/мл сухих веществ, а среднее содержание чистого продукта 95. Промежуточной фракцией разбавляют инвертный сахар, используемый для следующей загрузки колонны.

Т а б л 11 И а 1

Концентрация, г/.«л

люкоза,

фруктозы

глюкозы

%

100

0,0

0,7

2,9

100

0,0

6,7

100

0,0

12,1

100

0,0

17,3

0,1

99

18,0

98

0,4

13,4

0,7

95

6,7

2,8

71

6,8

3,4

33

,8

12 13,1

,2 16,6

, 7 16,9

0,5

3

0,2 14,3

1

0,0 10,5

О О

0,0

5,1

0,0

1,7

о

Пример 2. Аналогично примеру 1 готовят ipacTBop иивертного сахара, в котором содержится 38% сухих веществ, его температура равна 55° С. Этот раствор подают в хроматографИческую колонну высотой 3,5 м, диаметром 22 см, заполненную аналогично примеру 1. Скорость подачи раствора и-нвертпого сахара составляет 12 л/час, общее количество - 4,1 кг. Показатели элюироваиного раствора приведены в табл. 2.

Согласно полученным данным, фракция, богатая глюкозой, в 17 л содержит 11,0 г/мл сухих веществ лри среднем содержании чистого продукта 97.

Промежуточная фракция в 0,6 л содержит 7,2 г/мл сухих веществ, из .них 51 % фруктозы, остальное - глюкоза.

Фракция, богатая фруктозой, в 16,4 л содержит 12,4 г/мл сухих веществ, а среднее содержание чистого продукта 97.

Промежуточную фракцию расходуют для разбавления инвертного сахара, используемого для следующей загрузки колонны.

Л редмет изобретения

Способ отделения фруктозы от глюкозы инвертного сахара, заключающийся в том, что раствор инвертного сахара пропускают через слой полистиролсульфанатной катионообменной смолы с солью щелочноземельного металла, преимущественно кальция, элюируют глюкозу и фруктозу из СМОЛЫ водой и раздельно собирают фракции глюкозы и фруктозы, а между ними промежуточную фракцию, содержащую оба моносахарида, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса разделения, а также выхода фруктозы и глюкозы, высоту слоя смолы выбирают равной 2,5-5 м, предпочтительно 3-4 м, скорость пропускания раствора инвертного сахара - 0,2-1,5 на 1 А1 поверхности поперечного сечения слоя и величину гранул смолы - 0,15 - 0,4 мм, при этом промежуточную фракцию с содержанием Сухого вещества максимум 35 вес. %, предпочтительно 25 вес. %, по отнощению к количеству сухих веществ в исходном растворе инвертного сахара, смещи вают с последним перед его пропусканием через слой смолы.