Eritritola ekstrakcijas metode
Eritritola rūpnieciskajā ra?o?anā galvenokārt tiek izmantota mikrobiālā fermentācijas metode, nevis tie?a ekstrakcija no dabīgiem augiem. Tas ir tāpēc, ka eritritolam dabā ir zems saturs, un tie?a ekstrakcija ir dārga un neefektīva. Tālāk ir norādīti eritritola rūpnieciskās ra?o?anas galvenie procesi un tehniskie punkti:
Galvenā ra?o?anas metode: mikrobiālā fermentācijas metode
Baktēriju celmu atlase
Galvenās celmas: Augsti producējo?as eritritola rauga sēnītes (piemēram, Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) vai pelējuma sēnītes (piemēram, Trichosporonoides megachiliensis).
?enētiskās in?enierijas optimizācija: mūsdienu tehnolo?ijas, izmantojot ?enētisko modifikāciju, uzlabo cukura spirta konversijas ātrumu un baktēriju celmu augsto osmotiskā spiediena izturību.
Izejvielu pārstrāde
Oglek?a avots: Izmantojiet glikozes vai saharozes ??īdumu (ar koncentrāciju līdz 30–35%, radot augstu osmotisko vidi eritritola sintēzes veicinā?anai).
Priek?apstrāde: Lētas izejvielas, piemēram, kukurūzas ciete, ir jāpārveido glikozē, izmantojot fermentatīvu hidrolīzi (α-amilāze+amilāze).
Fermentācijas process
Ar skābekli kontrolēta fermentācija: veiciet dzi?as aerācijas fermentāciju lielās fermentācijas tvertnēs, stingri kontrolējot pH līmeni (5,0–6,0), temperatūru (28–34 ℃) un iz??īdu?ā skābek?a līmeni.
Augsta osmotiskā spiediena indukcija: Augstas glikozes koncentrācijas apstāk?os mikroorganismi da?u glikozes pārvēr? eritritolā, lai līdzsvarotu ?ūnu osmotisko spiedienu.
Galvenie atdalī?anas un attīrī?anas so?i
Darbību tehniskās deta?as
Sterilizācijas filtrē?ana, mikrofiltrē?ana vai centrifugē?ana baktēriju ?ūnu un lielu molekulāro piemaisījumu no?em?anai
Atkrāso?anas atsā?o?anas aktivētā ogle adsorbē pigmentus, jonu apmai?as sve?i no?em neorganiskos sā?us
Koncentrēta kristalizācija vakuuma iztvaiko?anas koncentrācijā līdz pārsātinājumam → dzesē?anas kristalizācija (kontrolējot sēklu pievieno?anu un dzesē?anas ātrumu)
Centrbēdzes ?āvē?ana, kristālu centrbēdzes atdalī?ana → ?āvē?ana fluidizētā gultnē, lai iegūtu baltus kristālus ar tīrību, kas lielāka par 99,5%
Dabiska klātbūtne un minimāla mēroga ieguve (nerūpnieciska)
Lai gan rūpnieciskā ra?o?ana balstās uz fermentāciju, eritritols dabiski ir atrodams:
Aug?i: vīnogas, bumbieri, arbūzs (saturs aptuveni 0,005–0,1%)
Fermentēti pārtikas produkti: sojas mērce, sake
Ekstrakcijas eksperimentālā metode (tikai zinātniskās pētniecības nolūkos):
nāra
Kopēt kodu
grafiks LR
A [Parauga mal?ana] -->B [Karstā ūdens ekstrakcija]
B -->C [Etanola nogulsnē?anas polisaharīdi]
C -->D [jonu apmai?as hromatogrāfijas attīrī?ana]
D -->E [Eritritola atdalī?ana ar HPLC metodi]
Trūkumi: ārkārtīgi zema ra?a (Salīdzino?ās priek?rocības ar citiem cukura spirta ra?o?anas veidiem
Raksturīgs eritritols ksilitols/sorbīts
Fermentācijas substrāts glikozes/saharozes hemicelulozes hidrolizāts (ksiloze)
Kristalizācijas grūtības: Viegli kristalizējas (??īdība 37 g/100 g pie 25 ℃). Sorbītam jākristalizējas lēni, lai novērstu salip?anu.
Metabolisma ce??: Cilvēka organisms nemetabolizē (absorbējas Tehnolo?iskā attīstība
Atkritumu utilizācija: Mē?inājums aizstāt rafinētu glikozi ar lignocelulozes hidrolizātu, lai samazinātu izejvielu izmaksas par vairāk nekā 30%.
Nepārtraukta fermentācija: Jaunais membrānas bioreaktors nodro?ina nepārtrauktu ra?o?anu, saīsinot fermentācijas ciklu līdz 48 stundām.
Za?ā kristalizācija: ultraska?as kristalizācijas tehnolo?ija uzlabo kristāla tīrību (>99,9%) un samazina ener?ijas patēri?u.
Secinājums
Eritritola "ieguve" patiesībā attiecas uz rūpnieciskās fermentācijas atdalī?anas procesu, un dabiskajai ekstrakcijai ir tikai teorētiska nozīme. Mūsdienu tehnolo?ijas izmanto ?enētiski modificētus celmus, augstas koncentrācijas fermentāciju un vairākas rafinē?anas metodes, lai panāktu zemu izmaksu ra?o?anu miljoniem tonnu gadā, apmierinot pieprasījumu pēc pārtikas bez cukura. Ja nepiecie?ami specifiski procesa parametri vai informācija par celma patentu, var sniegt papildu literatūras atbalstu.