Способ получения д-галактуроновой кислоты и ее кальцево натриевой соли из пектиносодержащего сырья

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 28.09.77 Союз Сочетскин Социапистическин Республик(Ч) М, Кл,н С 121) 1/02 Гоауаарствниный ноинтет Сонета Министров СССР но делам изобретений и отнрьпий,московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пишевой промышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДГАЛАКТУРОНОВОЙ КИСЛОТЫИ ЕЕ КАЛЬЦИЕВО-НАТРИЕВОЙ СОЛИ ИЗ ПЕКгИНОСОДЕРЖАШЕГОСЫРЬ 51 Изобретение относится к микробиопожческой промышленности, в частности х спсобу получения и выделения Д-гапактуроновой кислоты и ее капьциево-натриевой соли из пентиносодержашего сырья. 6Д-гапьктуроновая кислота и ее капьциево-натриевая соль мс.кет быть применена в качестве промежуточного соеш.нения в синтезе 1 - а КОрбиновой кнслотыр а гак ,же как реактив при с груктурных исследова н и ях поп исака ридова Д гапактуроновая киспота может быть по. лучена из пектнналибо кислотным, либо ферментативным его гидролиэом. 15Так как выход целевого продукта в при сутствии минеральных кислот не превышает 36", от ферментативный гидропнз является более предпочтитепьным,Известен способ, согласно котсрсму 20 при использовании очишенных пектолитичесм ких ферментных препаратов, выделенных из различных культур,получают из пектина и пектиносодержашего сырья Д-гапактуро новую кислоту с разными выходами 11. 25 Известно, что прь ферментативном гитьролизе пектина ипи пектиносодержашего . сырья образуетс сложная смесь, содержашая наряду с Д-галактуроновой кислотой попигапактурониды, опигоурониды и нейтс рапьные моносахариды присутствие которых является важным фактором, препятствующим кристалппзации Д-гацактуроновой киспоты.Известные способыизвлечения Д-гапакту роновой кислоты из ферментативных гидро- пизатов .основной ипи на поспедовстепьной обработке их катионо- и анионообменными смолами, ипи на обработке их неорганттческими солями с последующим концентрированием и кристаллизацией 1 21.Выходы целевого продукта составляют 35-72% к урс;.идной части сырья.Однако извлечение Й-гапактуроновой кислоты из ферментативных гидропизатов с помощью ионообменных смол ведет к чрезмерному разбавпению растворов, что затрудняет дальнейшее выделение целевого продукта. Кроме того, этот способ дпитепен, грудоемок и экономическй мало аффективен".мол.При выделении Д-галактуроновой кислотн 1,Основанной на обработке ферментитивногогидролизата неорганическими солями, частв осадок выпадает смесь с щей.Известен также способ, в котором дляпроведения ферментативного гидролиза пектиносодержашего сырья в качестве гидролизую, его агента применяют сухой фермент-,10ный грепарат (10% к весу сырья)которыйвыделяют из культуральной жидкости с выходом, не превышаюшим 0,5% от обьемакультуральной жидкости 3,Недостатком известного способа является то, что при выделении ферментногопрепарата расходуются значительные обьемь. растворителя и происходит снижениеактивности препарата на 25-30%,Цель изобретения - создание способа, 20которыйпозволил, бы повысить выход Д-галактуроновой кислоты и ае кальпиево-.натриевой соли а также снизить затраты насырье.Достигается это тем, что ферментативный гидролиз проводят культуральной жидкостью, содержашей пектолитические фев-:менты, очистку гидролиза осуществляютосаждением лиго-и полигалактуронидовОрганическими растворителями, например ЗОацетоном, с последуюши: концентрированием полученного раствора до содержаниясухих вешеств 25-30%,а кристаллизапиюведут при 2-5 С. Йрй этом гидролиз сырья проводят в водном растворе культуральной; жидкости с концентрацией сырья 4,5-5,5%,например, раствором свекловичного жома или пектина при рН 4,5-5,2 и температуре 4 СС в течение 4-6 суток. Кроме того, целесообразно перед гидролизом сырье предварительно выдерживать в течение 1,5-2 час при рН 11-12, а перед Осаждением Олигь- и полигалактуронидов рН гидролизата 4 доводить до 8,5-9,0 с помошью углекисло= го .Кальция и Окиси кальция.Выход кальциево-натриевой соли Д-галактуроновой кислоты составляет 838% на уронидную честь пектина. 59Для выделения свободной Д-галактурононой кислоты полученную выше кальциевонатриевую соль обрабатывают ка ионитом АУв Н фзорме, зат:м раствор кони.-нтриг+руют до содержания сухих вешесв 25-30%ои кристаллизируют при 5Вы",од Д-галакт Оновой кислоты составляет 92,5",- на кальпиено-натриевую соль Л;галактуроновой кислогы и7,2,о на урь. нидную часть поктина. 6 О Используемая культуральная жидкостьбыла получена при глубинном культивиг ванин в течение 72 час при температуре 30с аэрацией 2 л/л среды в мин со следующими показателями: рН 5, пектинэстеразнаяактивность 1,65 ед/мл, экзополигалактуроказная активность 12 еп/мл,Степень гцдролиза до Д-галактуроновойкислоты для пекгиносодержашего сырья с.отавляет 94,8% на уронидную часть жома,для пектина - 98,6%,П р и м е р 1. Гидролиз свекловичногожома.В коническую колбу помешают 50 гсвекловичного жома, 790 мл дистиллированной воды, 4,2 мл Зй едкого патра (рН 12)и перемешивают при комнатной температуре 1,5-2 час. Затем едкий натр нейтрализуют соляной кислотой и доводят рН среды до 5, реакционную массу нагревают до42 и вносят при перемешивании 210 млкультуральной жидкости, получаемой приглубинном культивировании продуцента фермента 1 ьре ф, акауког 44-26, и 5 мл толу 4опаГИ дролиз проводят в термостате при темопературе 42 в течение 6 суток, Степеньгидролиза при этом составляет 94,8% науронндную часть свекловичного жома.П р и м е р 2. 1 Ъдролиз свекловичногоиектина.15 г свекловичного иек;ина суспенодируют в 238 мл воды, подогретой до 40,Раствором 3 Я ецкого патра доводят рНсуспензия до 5 и вносят при перемешивании 62 мл культуральной жидкости, получаемой при глубинном культивировании плесневого гриба Ааег. Оюа гас г44-2 б, и 5 млтолуола. Раствор выдерживают в термостаоте;:ри температуре 42 в течение 5 суток.По окончании гидролиза по данным иодометрического титрования в гидролизате содержится 9,62 г Д-галактуроновой кислоты,что соответствует степени гидролиза 98,6%на уронидную часть пектина. П р и м е р 3, Выделение кальциевонатриевой соли Д-галактуроновой кислоты.Гидролизат свекловичногО пектина (300 мл, конпонтрируют до 1/2 объема (температуОра 40 С, Ост. давл. 20 мм рт, ст). В кон. центрированный раствор вносят 1,1 г углекислого кальпия и 0,45 г окиси кальция до рН 9, Затем добавляют 7 5 мл ацетона, выпавший осадок Отфильтровывают. Фильтрат концентрируют дО Объема 70 мл и Оставляют кристаллизоваться при температуоре 5 . Выпавшие кристаллы кальпиево-нат- риевой соли Д-галактуроновой кислоты от ;ильтровыва.:От, промывают последовательно 50".о-пым и 969 о-нь;м этанолом, сушат при560905 1 у Составитель М, ЛаринаРедактор В, Смирягина Техред Н,Бабурка Корректор М, Делчик Заказ 1662/139 Тираж 541 Подписное11 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Праетная, 4 о70 С. Получают 8,95 г 83,8% теории) хрокытографн чески чистого к, ьциево-нвтриевого Д гвлактуроната.П р и м е р 4, Выделение Д-галактуроновой кислоты. 510 г кальциево-натриев"го Д-галактуроната растворяют в 200 мл дистиллированной воды и пропускают через колонку за+ полненную катионитом КУв Н - форме120 мм, а 25 мл) со скоростью 1 мл/мин. Смолу промывают дистиллирован ной водой до рН 7, раствор Д-галактуроновой кислоты и промывныеводы объединяют и концетрируют до содержания сухих веществ 25-30% (в конце концентрирования добавляют 5 мл уксусной кислоты) В концентрированный раствор вносят один объем этанола и оставляют кристаллпзоввтьося при д . Выпавшие кристаллы отфильтро вывают., сушат при температуре 70 С.о 20 Получают 8,38 г (92,5% теории) Д-галактуроновой кислоты, т.пл. 158-159 С.Данный способ получения Д-галактуроновой кислоты и ее кальциевсь-натриевой соли при внедрений в производство вслед 25 ствие резкого снижения расхода ферментного препарата и других видов сырья на единицу целевого продукта позволит снизить его себестоимость.ЗО формула изобретения 1. Способ получения Д-галактуроновой55 кислоты и ее кальциево-натриевой соли из пектиносодержашего сырья, предусматрива юший его ферментатнвный гидролиз, очист ку гидролизвта и выделение Д галЛктуроновой кислоты н ее лальциево-нвтрневойсопи кристаллизацией отт л и ч а юш и й с я тем. что, с целью повышениявыхода готового продукта, ферментативныйгидролиз проводят культурсльной жидкостьксодержашей пектолитические ферменты,очистку гидролизатв осуществляют осаждением олиго- и полигалвктуронидов органическими растворителями, например ацетоном,с последуюшим концентрированием полученного раствора до сопержания сухих вещество,25-30%, а кристиллнзацию ведут при 2-5 С.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что гидролиз сырья проводят вводном растворе культуральной жидкостис концентрацией сырья 4,5-5,5% при рН4,5-5,2 и температуре 40- "5 С в течение 4-6 суток.3, Способ по п. 1, о т л и ч в ю ш и йс я тем, что перед гидролизом сырьепредварительно выдерживают в течение1,5-2 чвс при рН 11-12.4. Способ по п, 1, о т и и ч в ю ш и йс я те,1, что рН гидролизата перед осаждением олиго- и полигалактуронидов доводят с помошью углекислого кальция и окисикальция до рН 8,5-9,0.Источники информациипринять е во внемание при экспертизе:1. Прикладная химия, 34/3, 1961с. 709-711.12.ЛАРА,Ма 1 анаГЗигесин оЕ 61 алса 1"Зз33;1944, с. 389-400,3, 1 алактуроновая кис; отв, методы ееполучения и определения, фрунзе, изд,