Способ получения ксилита из стержней початков кукурузы

(51) 12 7/18 (2006.01) 13 1/02 (2006.01) 13 1/04 (2006.01) 07 3/02 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Далее проводится гидротермическая предобработка измельченного сырья при температуре 100 С в течение 1 часа, затем кислотная предобработка 0,5 раствором серной кислоты при 50 С в течение 1 часа, отжим и промывка сырья до нейтральной реакции, высушивание при температуре 20-25 С и измельчение до размера частиц не более 1 мм. Далее проводится ферментативный гидролиз полученного субстрата с препаратом(, ) с нормой внесения 20 мкг/г при 55 С в течение 48 часов. Очистка полученного пентозного гидролизата стрежней початков кукурузы проводится фильтрацией через бумажные фильтры, ионообменные смолы КУ-2-7 и АВ-17-8,кизельгур и активированный уголь. Далее проводится упаривание гидролизата до содержания в сиропе сухих веществ 38-40, смешивание ксилозного сиропа в буферной емкости с водородом, подаваемым под давлением 10-12 МПа,нагревание до 140 С, гидрирование в реакторе,заполненном никелевым катализатором Ренея до практически полной конверсии ксилозы в ксилит. После гидрирования ксилитный раствор подвергается ионообменной и адсорбционной очистке и уваривается до содержания 70 сухих веществ. С целью кристаллизации ксилита в раствор при 70-80 С вводится затравка из кристаллов ксилита, суспендированных в изопропаноле, в количестве 0,1 от сухих веществ, и в течение 3 часов температура снижается до 50 С. Затем кристаллы ксилита центрифугируются из утфеля,промываются водой и высушиваются. Выход кристаллического ксилита составляет 84,6.(72) Оспанкулова Гульназым Хамитовна Айтмуханбетов Даулет Какижанович Тажина Саягуль Жанатовна Байкенов Алибек мрсерклы(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСИЛИТА ИЗ СТЕРЖНЕЙ ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ(57) Изобретение относится к пищевой и перерабатывающей промышленности, а именно, к получению ксилита из пентозного гидролизата стержней початков кукурузы. Технической задачей изобретения является получение ксилита из пентозного гидролизата,полученного ферментативным гидролизом стержней початков кукурузы. Новизна предлагаемого способа получения ксилита заключается в том, что используемый для гидрирования пентозный гидролизат, содержащий преимущественно ксилозу, получают при помощи ферментативного гидролиза стержней початков кукурузы,обеспечивающего специфичность ферментативного катализа,отсутствие деструкционных превращений образующихся моносахаридов, возможность проведения процесса без значительных энергетических затрат. Для получения ксилита из стержней початков кукурузы проводится предварительное измельчение стрежней початков кукурузы до размера частиц 5-10 мм. Изобретение относится к пищевой и перерабатывающей промышленности, а именно, к получению ксилита из пентозного гидролизата стержней початков кукурузы. Известен способ получения ксилита из отходов переработки дармины в фармацевтическом производстве (У. Алтаев и др. Получение ксилита из отходов переработки дармины в фармацевтическом производстве,стр. 13,Материалы Международной научно-практической интернетконференции Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ // Сборник научных трудов. - ПереяславХмельницкий,2012 г),где измельченное растительное сырье для удаления нежелательных примесей обрабатывали 10-ным раствором 2 О 4 в течение 2-х часов при соотношении исходное сырье растворитель, равном 110. Неполный гидролиз проводили 2-ным раствором 2 О 4 при температуре 110 С в течение 3-х часов. Гидролизат дармины, после соответствующей очистки на ионообменных смолах Подвергали гидрированию в присутствии сплавных медных катализаторов,модифицированных ферросиликохромом (ФСХ). Недостатком данного способа является использование химической предобработки сырья 10-ным раствором серной кислоты, что приводит к повышенному ее расходу и частичной потере гемицеллюлоз, а также кислотный гидролиз,требующий больших энергозатрат на нагрев гидролизата. Известен способ получения ксилита (см. Патент 3558725 А, С 07 С 31/26, 26.01.1971),предусматривающий гидролиз шелухи хлопковых семян водными растворами сильных минеральных кислот для получения ксилозосодержащих гидролизатов, очистку данных гидролизатов ионообменными смолами,концентрирование упариванием очищенного гидролизата,и последующее гидрирование полученного очищенного и концентрированного ксилозного сиропа при высоких температурах в присутствии никелевых, медных или кобальтовых катализаторов и подаче водорода под высоким давлением. Недостатком данного способа является отсутствие этапа предподготовки сырья к гидролизу, что приводит к снижению выхода ксилозы и, далее при гидрировании - ксилита, а также использование кислотного гидролиза,требующего больших энергозатрат на нагрев гидролизата. Наиболее близким способом (прототипом) по совокупности признаков и достигнутому положительному эффекту является способ получения ксилита из стержней початков кукурузы(см. Патент 102838451 А, М.кл. С 07 С 29/78,26.12.2012), включающий предобработку сырья стержней початков кукурузы, кислотный гидролиз 0,5-1,5 раствором серной кислоты при температуре 110-130 С в течение 3-5 часов,нейтрализацию гидролизата введением эмульсии карбоната кальция при температуре 75-80 С,перемешиванием в течение 1 часа и последующим 2 фильтрованием гидролизата,обесцвечивание гидролизата,упаривание гидролизата,ионообменную очистку, гидрирование ксилозного сиропа при давлении 70-80 кг/см 2 и температуре 110-120 С, упаривание полученного гидрогенизата при температуре 50 С и кристаллизацию ксилита,высушивание и упаковку ксилита. Недостатком данного способа является использование кислотного гидролиза, требующего больших энергозатрат на нагрев гидролизата и нейтрализацию полученного гидролизата карбонатом кальция, что приводит к безвозвратной потере серной кислоты и образованию трудноудаляемых продуктов реакции. Технической задачей изобретения является получение ксилита из пентозного гидролизата,полученного ферментативным гидролизом стержней початков кукурузы. Новизна предлагаемого способа получения ксилита заключается в том, что используемый для гидрирования пентозный гидролизат, содержащий преимущественно ксилозу, получают при помощи ферментативного гидролиза стержней початков кукурузы,обеспечивающего специфичность ферментативного катализа,отсутствие деструкционных превращений образующихся моносахаридов, возможность проведения процесса без значительных энергетических затрат. Для получения ксилита из стержней початков кукурузы проводится предварительное измельчение стрежней початков кукурузы до размера частиц 5-10 мм. Далее проводится гидротермическая предобработка измельченного сырья при температуре 100 С в течение 1 часа, затем кислотная предобработка 0,5 раствором серной кислоты при 50 С в течение 1 часа, отжим и промывка сырья до нейтральной реакции, высушивание при температуре 20-25 С и измельчение до размера частиц не более 1 мм. Далее проводится ферментативный гидролиз полученного субстрата с препаратом(, ) с нормой внесения 20 мкг/г при 55 С в течение 48 часов. Очистка полученного пентозного гидролизата стрежней початков кукурузы проводится фильтрацией через бумажные фильтры, ионообменные смолы КУ-2-7 и АВ-17-8,кизельгур и активированный угль. Далее проводится упаривание гидролизата до содержания в сиропе сухих веществ 38-40, смешивание ксилозного сиропа в буферной емкости с водородом,подаваемым под давлением 10-12 МПа, нагревание до 140 С, гидрирование в реакторе, заполненном никелевым катализатором Ренея до практически полной конверсии ксилозы в ксилит. После гидрирования ксилитный раствор подвергается ионообменной и адсорбционной очистке и уваривается до содержания 70 сухих веществ. С целью кристаллизации ксилита в раствор при 7080 С вводится затравка из кристаллов ксилита,суспендированных в изопропаноле, в количестве 0,1 от сухих веществ, и в течение 3 часов температура снижается до 50 С. Затем кристаллы ксилита центрифугируются из утфеля, промываются водой и высушиваются. Выход кристаллического ксилита составляет 84,6. Схема получения ксилита из стержней початков кукурузы показана на фиг.1. Предлагаемый способ получения ксилита из стержней початков кукурузы позволяет 1. Получить ксилит из пентозного гидролизата,полученного ферментативным гидролизом стержней початков кукурузы,обеспечивающего специфичность ферментативного катализа,отсутствие деструкционных превращений образующихся моносахаридов 2. Сократить энергетические затраты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения ксилита из стержней початков кукурузы включающий предварительное измельчение стрежней початков кукурузы до размера частиц 5-10 мм, гидротермическую предобработку кислотную предобработку отжим и промывку сырья до нейтральной реакции измельчение гидролиз очистку пентозного сиропа упаривание гидрирование пентозного сиропа в реакторе, заполненном никелевым катализатором Ренея ионообменную и адсорбционную очистку ксилитного раствора и уваривание кристаллизацию ксилита центрифугирование кристаллов ксилита из утфеля,промывка водой и высушивание,отличающийся тем, что субстрат из стержней початков кукурузы измельчают до размера фракций не более 1 мм и подвергают ферментативному гидролизу с препаратом