Die industrielle Produktion von Erythrit erfolgt haupts?chlich durch mikrobielle Fermentation und nicht durch direkte Extraktion aus natürlichen Pflanzen. Dies liegt daran, dass Erythrit in der Natur nur in geringen Mengen vorkommt und die direkte Extraktion teuer und ineffizient ist. Im Folgenden sind die Kernprozesse und technischen Punkte der industriellen Erythrit-Produktion aufgeführt:

G?ngige Produktionsmethode: Mikrobielle Fermentationsmethode
Auswahl der Bakterienst?mme

Kernst?mme: Erythrit-produzierende Hefe (wie Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) oder Schimmel (wie Trichosporonoides megachiliensis).
Gentechnische Optimierung: Moderne Technologie verbessert durch genetische Modifikation die Zuckeralkohol-Umwandlungsrate und die Resistenz von Bakterienst?mmen gegen hohen osmotischen Druck.
Rohstoffverarbeitung

Kohlenstoffquelle: Verwenden Sie eine Glucose- oder Saccharosel?sung (mit einer Konzentration von bis zu 30–35 %, wodurch eine stark osmotische Umgebung zur F?rderung der Erythritsynthese entsteht).
Vorbehandlung: Billige Rohstoffe wie Maisst?rke müssen durch enzymatische Hydrolyse (α-Amylase+Amylase) in Glucose umgewandelt werden.
Fermentationsprozess

Sauerstoffkontrollierte Fermentation: Führen Sie eine Fermentation mit tiefer Belüftung in gro?en Fermentationstanks durch und kontrollieren Sie streng den pH-Wert (5,0–6,0), die Temperatur (28–34 °C) und den gel?sten Sauerstoffgehalt.
Induktion hohen osmotischen Drucks: Bei hoher Glukosekonzentration wandeln Mikroorganismen einen Teil der Glukose in Erythrit um, um den osmotischen Zelldruck auszugleichen.
Wichtige Schritte zur Trennung und Reinigung

Technische Details der Schritte
Sterilfiltration, Mikrofiltration oder Zentrifugation zur Entfernung von Bakterienzellen und gro?en molekularen Verunreinigungen
Entf?rbung Entsalzung Aktivkohle adsorbiert Pigmente, Ionenaustauscherharz entfernt anorganische Salze
Konzentrierte Kristallisation, Vakuumverdampfung, Konzentration bis zur übers?ttigung → Kühlungskristallisation (Kontrolle der Impfkristallzugabe und der Abkühlrate)
Zentrifugaltrocknung, zentrifugale Trennung von Kristallen → Wirbelschichttrocknung zur Gewinnung wei?er Kristalle mit einer Reinheit von über 99,5 %
Natürliches Vorkommen und minimale Gewinnung (nicht industriell)
Obwohl die industrielle Produktion auf Fermentation beruht, kommt Erythrit natürlich vor in:

Früchte: Weintrauben, Birnen, Wassermelone (Gehalt ca. 0,005-0,1%)
Fermentierte Lebensmittel: Sojasauce, Sake
Experimentelle Extraktionsmethode (nur für wissenschaftliche Forschungszwecke):
Meerjungfrau
Code kopieren
Grafik LR
A [Probenmahlung] -->B [Hei?wasserextraktion]
B -->C [Ethanolf?llungspolysaccharide]
C -->D [Reinigung durch Ionenaustauschchromatographie]
D -->E [HPLC-Trennung von Erythrit]
Nachteile: Extrem niedrige Ausbeute (Vergleichsvorteile gegenüber anderen Zuckeralkohol-Produktionen
Charakteristik Erythrit Xylit/Sorbit
Fermentationssubstrat Glucose/Saccharose-Hemicellulosehydrolysat (Xylose)
Kristallisationsschwierigkeiten: Leicht kristallisierend (L?slichkeit von 37 g/100 g bei 25 °C). Sorbit muss langsam kristallisieren, um Verklumpungen zu vermeiden
Stoffwechselweg: Der menschliche K?rper verstoffwechselt Xylitol nicht (Technologischer Fortschritt
Abfallverwertung: Versuch, raffinierte Glukose durch Lignocellulosehydrolysat zu ersetzen, um die Rohstoffkosten um mehr als 30 % zu senken.
Kontinuierliche Fermentation: Der neue Membranbioreaktor erm?glicht eine kontinuierliche Produktion und verkürzt den Fermentationszyklus auf 48 Stunden.
Grüne Kristallisation: Die ultraschallunterstützte Kristallisationstechnologie verbessert die Kristallreinheit (>99,9 %) und reduziert den Energieverbrauch.
Abschluss
Die ?Extraktion“ von Erythrit bezieht sich eigentlich auf den industriellen Fermentationsprozess, w?hrend die natürliche Extraktion nur theoretische Bedeutung hat. Moderne Technologien nutzen gentechnisch ver?nderte St?mme, hochkonzentrierte Fermentation und verschiedene Raffinationsverfahren, um eine kostengünstige Produktion von Millionen Tonnen pro Jahr zu erreichen und so die Nachfrage nach zuckerfreien Lebensmitteln zu decken. Sollten spezifische Prozessparameter oder Stammpatente ben?tigt werden, k?nnen weitere Literaturinformationen bereitgestellt werden.