Metudu d'estrazione di l'eritritolo
A pruduzzione industriale di eritritolo adotta principalmente u metudu di fermentazione microbica, invece di l'estrazione diretta da e piante naturali. Questu hè perchè l'eritritolo hà un bassu cuntenutu in natura, è l'estrazione diretta hè costosa è inefficiente. I seguenti sò i prucessi principali è i punti tecnichi per a pruduzzione industriale di eritritolo:
Metudu di pruduzzione principale: Metudu di fermentazione microbica
Selezzione di ceppi batterichi
Ceppi principali: Lieviti ad alta produzione di eritritolo (cum'è Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) o muffe (cum'è Trichosporonoides megachiliensis).
Ottimizazione di l'ingegneria genetica: a tecnulugia muderna migliora u tassu di cunversione di l'alcol di zuccheru è l'alta resistenza à a pressione osmotica di i ceppi batterici per via di a mudificazione genetica.
Trasfurmazione di materie prime
Fonte di carbone: Aduprate una suluzione di glucosiu o di saccarosu (cù una cuncentrazione finu à 30-35%, creendu un ambiente osmoticu elevatu per prumove a sintesi di l'eritritolo).
Pretrattamentu: E materie prime economiche cum'è l'amidu di mais devenu esse cunvertite in glucosiu per via di l'idrolisi enzimatica (α-amilasi+amilasi).
Prucessu di fermentazione
Fermentazione cuntrullata da l'ossigenu: Cunduce una fermentazione cù aerazione prufonda in grandi serbatoi di fermentazione, cuntrullendu strettamente u pH (5,0-6,0), a temperatura (28-34 ℃) è u livellu di l'ossigenu dissoltu.
Induzione di alta pressione osmotica: Sottu alta concentrazione di glucosiu, i microorganismi cunvertenu una parte di u glucosiu in eritritolo per equilibrà a pressione osmotica cellulare.
Passi chjave per a separazione è a purificazione
Dettagli tecnichi di i passi
Filtrazione di sterilizazione, microfiltrazione o centrifugazione per rimuovere e cellule batteriche è e grandi impurità moleculari
A decolorazione è a desalinizazione di u carbone attivatu adsorbenu i pigmenti, a resina di scambiu ionicu elimina i sali inorganici
Cristallizazione cuncintrata evaporazione in u vacuum cuncentrazione à supersaturazione → cristallizazione di raffreddamentu (cuntrullendu l'aghjunta di sementi è a velocità di raffreddamentu)
Asciugatura centrifuga, separazione centrifuga di cristalli → asciugatura in lettu fluidizatu per ottene cristalli bianchi cù una purezza superiore à 99,5%
Presenza naturale è estrazione à scala minima (micca industriale)
Ancu s'è a pruduzzione industriale si basa nantu à a fermentazione, l'eritritolo esiste naturalmente in:
Frutti: uva, pere, anguria (cuntenutu circa 0,005-0,1%)
Alimenti fermentati: salsa di soia, sakè
Metudu sperimentale d'estrazione (solu per scopi di ricerca scientifica):
sirena
Copia u codice
graficu LR
A [Macinazione di Campioni] -->B [Estrazione cù Acqua Calda]
B -->C [polisaccaridi di precipitazione di etanolu]
C -->D [purificazione per cromatografia à scambiu ionicu]
D -->E [Separazione HPLC di eritritolo]
Svantaghji: Rendimentu estremamente bassu (Vantaghji cumparativi cù altre produzioni d'alcol di zuccheru
Eritritolo caratteristicu xilitolo/sorbitolo
Substratu di fermentazione glucosiu/saccarosiu idrolizzatu di emicellulosa (xilosiu)
Difficultà di cristallizazione: Facile da cristallizà (solubilità di 37 g/100 g à 25 ℃). U sorbitolu hà bisognu di cristallizà lentamente per impedisce l'agglomerazione.
Via metabolica: U corpu umanu ùn si metabolizeghja micca (u prugressu tecnologicu
Utilizzazione di i rifiuti: Pruvate à rimpiazzà u glucosiu raffinatu cù l'idrolizatu di lignocellulosa per riduce i costi di e materie prime di più di u 30%.
Fermentazione cuntinua: U novu bioreattore à membrana permette una pruduzzione cuntinua, accurtendu u ciclu di fermentazione à 48 ore.
Cristallizazione verde: A tecnulugia di cristallizazione assistita da ultrasoni migliora a purità di u cristallu (> 99,9%) è riduce u cunsumu energeticu.
Cunclusione
L'"estrazione" di l'eritritolo si riferisce in realtà à u prucessu di separazione per fermentazione industriale, è l'estrazione naturale hà solu un significatu teoricu. A tecnulugia muderna usa ceppi geneticamente modificati, fermentazione à alta concentrazione è tecniche di raffinazione multiple per ottene una pruduzzione à bassu costu di milioni di tunnellate à l'annu, rispondendu à a dumanda di alimenti senza zuccheru. Se sò richiesti parametri di prucessu specifici o informazioni nantu à i brevetti di ceppi, pò esse furnitu un ulteriore supportu bibliograficu.