Méthode d'extraction de l'érythritol
La production industrielle d'érythritol repose principalement sur la fermentation microbienne, plut?t que sur l'extraction directe à partir de plantes naturelles. En effet, l'érythritol est naturellement faible en quantité et son extraction directe est co?teuse et inefficace. Voici les principaux procédés et points techniques de la production industrielle d'érythritol?:
Méthode de production courante : Méthode de fermentation microbienne
Sélection de souches bactériennes
Souches principales : levures à haute production d'érythritol (telles que Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) ou moisissures (telles que Trichosporonoides megachiliensis).
Optimisation du génie génétique : la technologie moderne améliore le taux de conversion de l'alcool de sucre et la résistance à la pression osmotique élevée des souches bactériennes grace à la modification génétique.
Traitement des matières premières
Source de carbone : Utiliser une solution de glucose ou de saccharose (avec une concentration allant jusqu'à 30-35 %, créant un environnement osmotique élevé pour favoriser la synthèse d'érythritol).
Prétraitement : Les matières premières bon marché telles que l'amidon de ma?s doivent être converties en glucose par hydrolyse enzymatique (α-amylase+amylase).
Processus de fermentation
Fermentation contr?lée par l'oxygène : effectuez une fermentation à aération profonde dans de grandes cuves de fermentation, contr?lez strictement le pH (5,0-6,0), la température (28-34 ℃) et le niveau d'oxygène dissous.
Induction de pression osmotique élevée : sous une concentration élevée de glucose, les micro-organismes convertissent une partie du glucose en érythritol pour équilibrer la pression osmotique cellulaire.
étapes clés de la séparation et de la purification
Détails techniques des étapes
Filtration de stérilisation, microfiltration ou centrifugation pour éliminer les cellules bactériennes et les grosses impuretés moléculaires
Le charbon actif de décoloration et dessalement adsorbe les pigments, la résine échangeuse d'ions élimine les sels inorganiques
Cristallisation concentrée, évaporation sous vide, concentration jusqu'à sursaturation → cristallisation par refroidissement (contr?le de l'ajout de germes et de la vitesse de refroidissement)
Séchage centrifuge, séparation centrifuge des cristaux → séchage en lit fluidisé pour obtenir des cristaux blancs d'une pureté supérieure à 99,5 %
Présence naturelle et extraction à échelle minimale (non industrielle)
Bien que la production industrielle repose sur la fermentation, l'érythritol existe naturellement dans :
Fruits : raisins, poires, pastèque (teneur environ 0,005-0,1 %)
Aliments fermentés : sauce soja, saké
Méthode expérimentale d'extraction (à des fins de recherche scientifique uniquement) :
sirène
Copier le code
graphique LR
A [Broyage d'échantillon] -->B [Extraction à l'eau chaude]
B -->C [Polysaccharides de précipitation à l'éthanol]
C -->D [purification par chromatographie d'échange d'ions]
D -->E [Séparation HPLC de l'érythritol]
Inconvénients : Rendement extrêmement faible (Avantages comparatifs avec d'autres productions d'alcool de sucre
Caractéristiques érythritol xylitol/sorbitol
Substrat de fermentation hydrolysat d'hémicellulose glucose/saccharose (xylose)
Difficulté de cristallisation?: Facile à cristalliser (solubilité de 37?g/100?g à 25?°C). Le sorbitol doit cristalliser lentement pour éviter l'agglutination.
Voie métabolique : Le corps humain ne métabolise pas (Progrès technologique
Valorisation des déchets : Tentative de remplacement du glucose raffiné par de l'hydrolysat de lignocellulose pour réduire les co?ts des matières premières de plus de 30 %.
Fermentation continue : Le nouveau bioréacteur à membrane permet une production continue, raccourcissant le cycle de fermentation à 48 heures.
Cristallisation verte : la technologie de cristallisation assistée par ultrasons améliore la pureté des cristaux (> 99,9 %) et réduit la consommation d'énergie.
Conclusion
L'??extraction?? de l'érythritol désigne en réalité le procédé industriel de séparation par fermentation, et l'extraction naturelle n'a qu'une portée théorique. Les technologies modernes utilisent des souches génétiquement modifiées, une fermentation à haute concentration et de multiples techniques de raffinage pour produire à faible co?t des millions de tonnes par an, répondant ainsi à la demande d'aliments sans sucre. Si des paramètres de procédé spécifiques ou des informations sur les brevets des souches sont nécessaires, des informations complémentaires sur la littérature peuvent être fournies.