Przemys?owa produkcja erytrytolu opiera si? g?ównie na fermentacji mikrobiologicznej, a nie na bezpo?redniej ekstrakcji z naturalnych ro?lin. Wynika to z niskiej zawarto?ci erytrytolu w naturze, a bezpo?rednia ekstrakcja jest kosztowna i nieefektywna. Poni?ej przedstawiono podstawowe procesy i kwestie techniczne zwi?zane z przemys?ow? produkcj? erytrytolu:

G?ówna metoda produkcji: Metoda fermentacji mikrobiologicznej
Selekcja szczepów bakteryjnych

G?ówne szczepy: Dro?d?e erytrytolowe o du?ej wydajno?ci (takie jak Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) lub ple?ń (taka jak Trichosporonoides megachiliensis).
Optymalizacja in?ynierii genetycznej: Nowoczesna technologia zwi?ksza szybko?? konwersji alkoholu cukrowego i odporno?? szczepów bakterii na wysokie ci?nienie osmotyczne poprzez modyfikacj? genetyczn?.
Przetwarzanie surowców

?ród?o w?gla: U?yj roztworu glukozy lub sacharozy (o st??eniu do 30-35%, tworz?cego ?rodowisko o wysokim ci?nieniu osmotycznym, które wspomaga syntez? erytrytolu).
Obróbka wst?pna: Tanie surowce, takie jak skrobia kukurydziana, musz? zosta? przekszta?cone w glukoz? poprzez hydroliz? enzymatyczn? (α-amylaza+amylaza).
Proces fermentacji

Fermentacja z kontrolowan? zawarto?ci? tlenu: Przeprowad? fermentacj? z g??bokim napowietrzeniem w du?ych zbiornikach fermentacyjnych, ?ci?le kontroluj?c pH (5,0-6,0), temperatur? (28-34 ℃) i poziom rozpuszczonego tlenu.
Indukcja wysokiego ci?nienia osmotycznego: Pod wp?ywem wysokiego st??enia glukozy mikroorganizmy przekszta?caj? cz??? glukozy w erytrytol, aby zrównowa?y? ci?nienie osmotyczne komórek.
Kluczowe kroki separacji i oczyszczania

Szczegó?y techniczne kroków
Filtracja sterylizacyjna, mikrofiltracja lub wirowanie w celu usuni?cia komórek bakteryjnych i zanieczyszczeń o du?ych cz?steczkach
Odbarwianie i odsalanie – w?giel aktywny adsorbuje pigmenty, ?ywica jonowymienna usuwa sole nieorganiczne
Koncentrowana krystalizacja, odparowanie pró?niowe, zag?szczanie do przesycenia → krystalizacja ch?odz?ca (kontrola dodawania zarodków i szybko?ci ch?odzenia)
Suszenie od?rodkowe, od?rodkowe rozdzielanie kryszta?ów → suszenie w z?o?u fluidalnym w celu uzyskania bia?ych kryszta?ów o czysto?ci powy?ej 99,5%
Naturalna obecno?? i minimalna ekstrakcja kamienia (nieprzemys?owa)
Chocia? produkcja przemys?owa opiera si? na fermentacji, erytrytol wyst?puje naturalnie w:

Owoce: winogrona, gruszki, arbuz (zawarto?? ok. 0,005-0,1%)
Fermentowane produkty spo?ywcze: sos sojowy, sake
Metoda eksperymentalna ekstrakcji (wy??cznie do celów badań naukowych):
syrena
Kopiuj kod
wykres LR
A [Mielenie próbek] -->B [Ekstrakcja gor?c? wod?]
B -->C [Polisacharydy wytr?cane etanolem]
C -->D [oczyszczanie metod? chromatografii jonowymiennej]
D -->E [Rozdzielenie erytrytolu metod? HPLC]
Wady: wyj?tkowo niska wydajno?? (Zalety porównawcze w porównaniu z innymi metodami produkcji alkoholu cukrowego
Charakterystyczny erytrytol ksylitol/sorbitol
Substrat fermentacyjny: hydrolizat hemicelulozy glukozy/sacharozy (ksyloza)
Trudno?? krystalizacji: ?atwo krystalizuje (rozpuszczalno?? 37 g/100 g w temp. 25°C). Sorbitol musi krystalizowa? powoli, aby zapobiec zbrylaniu.
Szlak metaboliczny: Organizm ludzki nie metabolizuje (wch?ania Post?p technologiczny
Wykorzystanie odpadów: Podj?cie próby zast?pienia rafinowanej glukozy hydrolizatem lignocelulozy w celu obni?enia kosztów surowców o ponad 30%.
Ci?g?a fermentacja: Nowy bioreaktor membranowy pozwala na ci?g?? produkcj?, skracaj?c cykl fermentacji do 48 godzin.
Zielona krystalizacja: technologia krystalizacji wspomaganej ultrad?wi?kami poprawia czysto?? kryszta?ów (>99,9%) i zmniejsza zu?ycie energii.
Wniosek
?Ekstrakcja” erytrytolu odnosi si? w rzeczywisto?ci do przemys?owego procesu fermentacji i separacji, a naturalna ekstrakcja ma jedynie znaczenie teoretyczne. Wspó?czesna technologia wykorzystuje szczepy genetycznie modyfikowane, fermentacj? o wysokim st??eniu oraz liczne techniki rafinacji, aby osi?gn?? nisk? cen? produkcji rz?du milionów ton rocznie, zaspokajaj?c zapotrzebowanie na ?ywno?? o zerowej zawarto?ci cukru. W przypadku konieczno?ci uzyskania szczegó?owych parametrów procesu lub informacji patentowych dotycz?cych szczepów, mo?na uzyska? dodatkowe wsparcie literaturowe.