Способ получения ксилозы из пивной дробины

(51) 12 19/02 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ ферментативному гидролизу препаратом(, ) с нормой внесения 30 мкл/г субстрата,4,8, температуре 55 С и постоянном перемешивании (120 об/мин) в течение 48 ч полученный гидролизат фильтруют, проводят ионообменную очистку КУ-2-7 и АВ-17-8, очистку кизельгуром (0,06 г на 20 мл гидролизата) в течение 30 мин при температуре 60 С, обесцвечивают активированным углем (0,1 от массы абсолютно сухого вещества) в течение 30 мин при температуре 60-65 С гидролизат упаривают до содержания сухого вещества 70-75 при температуре 60-65 С после чего проводят кристаллизацию внесением затравки кристаллов ксилозы в количестве 0,1 от содержания сухого вещества при медленном охлаждении до 35-40 С. Затем кристаллы ксилозы центрифугируются и высушиваются. Выход ксилозы составил 70,3 от количества редуцирующих веществ. Предлагаемый способ получения ксилозы из пивной дробины позволяет 1. Использовать ферментативный гидролиз пивной дробины для получения пентозных гидролизатов с преимущественным содержанием ксилозы 2. Снизить энергозатраты и использование дорогих кислотоупорных материалов в сравнении с кислотным гидролизом при получении пентозного гидролизата 3. Использовать пентозный гидролизат пивной дробины для получения ксилозы и в качестве сырья для получения производных продуктов (ксилита,ксилитана).(72) Оспанкулова Гульназым Хамитовна Айтмуханбетов Даулет Какижанович Тажина Саягуль Жанатовна Байкенов Алибек мрсерклы(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции(56) С.Т. Минзанова, и др. Ферментативный гидролиз пивной дробины.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСИЛОЗЫ ИЗ ПИВНОЙ ДРОБИНЫ(57) Изобретение относится к гидролизной,пищевой, перерабатывающей промышленности, а именно к способам получения ксилозы из пивной дробины. Технической задачей изобретения является получение ксилозы из пивной дробины, которая достигается за счет того, что пивную дробину измельчают до размера 5-10 мм, проводят гидротермическую предобработку при температуре 100 С в течение 1 часа при помощи шнекового пресса удаляют жидкую фракцию пивной дробины,а твердую фракцию подвергают кислотной предобработке 1-ным раствором серной кислоты при температуре 60 С в течение 1 часа далее сырье отжимают и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, сушат при температуре 2025 С и измельчают до 1 мм далее сырье подвергают Изобретение относится к гидролизной, пищевой,перерабатывающей промышленности, а именно к способам получения ксилозы из пивной дробины. Известен способ получения ксилозы из растительного сырья (см. Патент РФ 2063442, М. кл. С 13 13/00, 10.06.1996), включающий очистку сырья промывку в горячей воде и его обработку в разбавленном растворе серной кислоты, гидролиз в растворе серной кислоты, фильтрацию от непрореагировавшего остатка,нейтрализацию гидролизата в многокамерном электродиализаторе,очистку и концентрирование нейтрализата с последующим выделением целевого продукта кристаллизацией. Недостатком является применение кислотного гидролиза растительного сырья, приводящего к образованию трудноудаляемых веществ в гидролизате,и вызывающих необходимость применения сложной процедуры нейтрализации гидролизата в многокамерном электродиализаторе. Известен способ переработки растительного сырья для получения пентозных гидролизатов (см. Патент РФ, 2109059, М. кл. С 13 13/00,20.04.1998), содержащих преимущественно ксилозу,включающий сернокислотный гидролиз пивной дробины натуральной влажности при повышенной температуре, которую подвергают дезинтеграции в дисковой мельнице в течение 1-5 с частотой колебаний вибратора 10-50 Гц с последующим отделением твердой фазы от жидкой суспензии,высокотемпературную промывку твердой фазы, в процессе которой последнюю смешивают с водой при соотношении фаз (твердаяжидкая) 13 - 5,выдерживают при периодическом перемешивании в течение 10-30 мин при температуре 140-160 С с последующим отделением твердой фазы, которую затем подвергают гидролизу 0,5-2,5-ной серной кислотой при температуре 100-120 С в течение 2-4 ч. Недостаток данного способа заключается в использовании сернокислотного гидролиза,требующего значительных энергозатрат, так как процесс кислотного гидролиза проводится в условиях высоких температур и давления. Наиболее близким способом (прототипом) по совокупности признаков и достигнутому положительному эффекту является,способ выделения ксилозы из пивной дробины ферментативным гидролизом (Минзанова С.Т. и др. Ферментативный гидролиз пивной дробины// Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова, г. Казань), предусматривающий гидротермическую предобработку сырья при 100 С в течение 1 часа, ферментативный гидролиз в течение 24 часов при температуре 40 С исреды 5,5 с использованием фермента эндо-1,4-ксиланазыиз, обработку сырья ультразвуком в течение 1-5 минут. После обработки гидролизат содержал 70 ксилозы. Выход пентоз составил 12 от массы абсолютно сухого сырья. Недостатком данного способа является отсутствие кислотной предобработки сырья,обеспечивающей более высокую реакционную 2 способность субстрата, а также применение фермента класса эндоксилиназ, гидролизующие пентозансодержащее сырье преимущественно до олигосахаридов. Технической задачей изобретения является получение ксилозы из пивной дробины с применением ферментативного гидролиза,позволяющего более специфично воздействовать на субстрат и предотвращать образование побочных продуктов. Способ получения ксилозы из пивной дробины заключается в том, что пивную дробину подвергают гидротермической предобработке при температуре 100 С в течение 1 часа. После чего удаляют жидкую фракцию при помощи шнекового пресса. Твердую фракцию пивной дробины подвергают кислотной предобработке 1-ным раствором серной кислоты при температуре 60 С в течение 1 часа. После кислотной предобработки сырье отжимают и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, сушат при температуре 2025 С, измельчают до 1 мм. Далее сырье подвергают ферментативному гидролизу препаратом(, ), норма внесения 30 мкл/г субстрата, при 4,8, температуре 55 С и постоянном перемешивании (120 об/мин) в течение 48 ч. Полученный гидролизат фильтруют, проводят ионообменную очистку КУ-2- 7 и АВ-17-8, очистку кизельгуром (0,06 г на 20 мл гидролизата) в течение 30 минут при температуре 60 С, обесцвечивают активированным углем (0,1 от массы абсолютно сухого вещества) в течение 30 мин при температуре 60-65 С, упаривают до содержания сухого вещества 70-75 при той же температуре, после чего проводят кристаллизацию внесением 0,1 затравки при медленном охлаждении до 35-40 С. Затем кристаллы ксилозы центрифугируются и высушиваются. Выход ксилозы составил 70,3 от количества редуцирующих веществ. Схема получения ксилозы из пентозного гидролизата пивной дробины приведена на фиг.1. Предлагаемый способ получения ксилозы позволяет 1. Использовать ферментативный гидролиз стержней початков кукурузы для получения пентозных гидролизатов с преимущественным содержанием ксилозы 2. Снизить энергозатраты и использование дорогих кислотоупорных материалов в сравнении с кислотным гидролизом при получении пентозного гидролизата 3. Использовать пентозный гидролизат стержней початков кукурузы для получения ксилозы и в качестве сырья для получения производных продуктов (ксилита, ксилитана). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения ксилозы из пивной дробины,включающий измельчение пивной дробины гидротермическую предобработку отжим и удаление жидкой фракции при помощи шнекового пресса кислотную предобработку отжим и промывание дистиллированной водой до нейтральной реакции сушку измельчение гидролиз очистку ионообменными смолами,кизельгуром и активированным углем упаривание кристаллизацию,отличающийся тем,что измельчение твердой фракции пивной дробины проводят до размера не более 1 мм, гидролиз полученного субстрата проводят ферментным препаратом(, ) при 55 с нормой внесения 30 мкг/г.