DE1692969B2

DE1692969B2 - Verfahren zur gewinnung von l-arabinose

Info

Publication number: DE1692969B2
Application number: DE1968S0114589
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dr.-Ing. Preßburg Tibensky (Tschechoslowakei)
Original assignee: Slovenska akademi vied, Preßburg (Tschechoslowakei)
Priority date: 1967-04-06
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE1692969A1; GB1182099A; CH492022A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung des Monosacharides der L-Arabinose aus ausgelaugten Rübenschnitzeln durch Hydrolyse des anwesenden Arabans.

Die L-Arabinose kann durch teilweise saure Hydrolyse der Pflanzengummi, durch enzymatische oder saure Hydrolyse der Rübe und saure Hydrolyse des Arabans gewonnen werden. Es ist nicht bekannt, ob eines von diesen Verfahren in einem größeren Ausmaße als im Laboratorium zur Anwendung gekommen ist.

Das früher beschriebene Verfahren der Gewinnung der Arabinose aus der Rübe nützt die Wirkung der l%igen Schwefelsäurelösung und der Wärme auf die zerkleinerte Rübe aus. Die Ablauge wird durch Bariumkarbonat neutralisiert und mit Bleiazetat geklärt. Dabei ist die direkte Hydrolyse des Arabans in der Rübe vorteilhaft; es ist jedoch nicht gelungen, die angegebenen Ausbeuten zu erreichen. Bei diesem Verfahren wird in der Lösung neben der Arabinose auch eine gewisse Menge von Glukose und Fruktose, vor allem jedoch eine wesentliche Msnge von Pektin gewonnen. Für die Klärung wird jedoch eine große Menge giftigen Bleiazetats verbraucht, dessen Überschuß gesondert beseitigt werden muß. In der Lösung bleiben noch verschiedene Salze, die das weitere Gewinnungsverfahren erschweren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Mangel der bekannten Verfahren zu beseitigen. Sie wird erfindungsgemäß mit der im Patentanspruch angegebenen Lehre gelöst.

Das Pektin in den Rübenschnitzeln wird durch saure oder alkalische Dee*.ierifikation gebunden, wodurch sein Übergang in die Lösung und das Aufquellen der Schnitzel herabgesetzt wird. Die saure Deesterifikation von Pektin wird mit Hilfe von heißer Schwefelsäure, die alkalische durch Kalkwi/kung durchgeführt. Die alkalische Deesterifikation ist deshalb von Vorteil, weil das behandelte Rübenmaterial nicht schmierig wird. Nach der Hydrolyse und Neutralisation wird mit Wirkung von Hefepilzen die Glukose und Fruktose beseitigt. Die eingedickte Lösung wird dann von Ballaststoffen, wie teilweise abgebauten Makromolekülen und Aschenbestandteilen, durch die Wirkung heißen Methanols oder Äthanols befreit. Aus der eingedickten geklärten Lösung kristallisiert frei die L-Arabinose aus.

Das Verfahren nach der Erfindung soll an zwei Beispielen dargestellt werden.

Beispiel 1

Trockenen Rübenschnitzeln wird unter Rühren ein zehnfaches Wassergewicht und 0,4 bis 0,5 % CaO beigefügt und etwa 2 Stunden der Wirkung ausgesetzt, wodurch der Übergang des Pektins in die Lösung und das Aufquellen der Schnitzel herabgesetzt wird. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von 80³C während wenigstens vier Stunden erwärmt. Danach wird die Flüssigkeit abgeseiht und mit Kalk oder Kalziumkarbonat neutralisiert. Nach der Beseitigung des Niederschlages werden die Glukose und Fruktose unter Einwirkung der Bier- oder Bäckerhefe vergärt und die Lösung bei vermindertem Druck zu einem 65- bis 75°/oigen Trockenrückstand eingedickt. Daraufhin wird ein 3- bis 5faches Volumen von Äthanol oder Methanol zugegebei;, das Gemisch gut verrührt und die Unreinheiten werden abfiltriert. Anschließend wird die alkoholische Lösung zum 60%igen oder auch höheren Trockenrückstand eingedickt. Bei normaler Temperatur und unter Bewegung kristallisiert die Arabinose während einiger Stunden spontan aus. Die Kristalle werden zentrifugiert oder abgesaugt und vorteilhafterweise mit abgekühltem Methanol durchgewaschen und ausgetrocknet. Die Ausbeute beträgt über 3 °/o L-Arabinose vom Schnitzelgewicht. Der Kristallisationssirup enthält noch etwa 3 % Arabinose ihre Gewinnung ist zeitraubend.

Beispiel 2

Das Pektin in den trockenen Rübenschnitzeln wird unter der Wirkung einer Säure so deesterifiziert, daß die Rübenschnitzel in einer heißen 3- bis 4%igen Schwefelsäurelösung verrührt werden. Nach der Hydrolyse verfährt man ebenso wie im Beispiel 1. Bei diesem Verfahren, das zwar einfacher ist, wird eine größere Menge von nicht erwünschten Stoffen extrahiert und der Schnitzelrest ist schmieriger.

Es kann erfindungsgemäß auch so verfahren werden, daß die Schnitzel nach der Deesterifikation einer Hydrolyse im Gegenstromdurchfluß mit verdünnter Schwefelsäure unterworfen werden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von L-Arabinose aus Rübenschnitzeln durch Hydrolyse mit Schwefelsäure, anschließendem Neutralisieren, Klären und Auskristallisieren, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Pektin der Rübenschnitzel deesterifiziert wird, worauf die Rüben^cchnitzel mit einer 1- bis 4°/oigen heißen Schwefelsäurelösung bei einer Temperatur von wenigstens 80° C während wenigstens vier Stunden erwärmt und nach Neutralisation die Begleitzucker durch die Wirkung der Hefen beseitigt werden, anschließend die Lösung eingedickt und mit einem 3- bis 5fachen Volumen von Äthanol oder Methanol geklärt, die reine Lösung wieder eingedickt und durch Kristallisierung daraus die L-Arabinose gewonnen wird.