Способ получения сахаров из пентозансодержащего растительного сырья

/мин;ремя выдержки всгидролизаппар ей м ате, миентозн ста гидро форму т Ь,1 е де Т конечная тем пентозной ва ература стадии ки, С;ьно определяеонты, С, 1 мин я пентозной эксперимента мые коэффици онечное вре п варки, мин; гексознои вар.- текущее вре ки, мин;- требуемая тпература гек на момент вр ознои варки ени 1 С, ереход от и й осушествл нтознои варкют при 150 при этом гексоз5 оС. ю т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Знмени институт кибернетики с вычистельным центром Научно-производст(56) Авторское свидетельство СССРУ 306170, кл. С 13 К 1/02, 1967.Авторское свидетельство СССРУ 834127, кл. С 13 К 1/02, 199,(54)(57) СНОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРОБ ИЗ ПЕНТОЗАНСОДЕРЖАЩЕГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий предварительную очистку его серной кислотой, экстракцию примесей водой, пентозную и гексозную варку сырья раствором серной кислоты и выделение целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода пентозных и гексозных сахаров, уменьшения времени получения продукта и увеличения производительности гидролизаппарата, дополнительно осуществляют выдержку принудительной циркуляцией варочной жидкости и поддерживат температурный режим на стадии пенозной варки по формуле ачальная температураозной варки, С;кспериментально опре текущее время пварки, мин;требуемая температурадии пентозной варки влизаппарате на моментмени 1 , С,ии гексозной варки по1 123Изобретение относится к получению сахаров путем гидролиза растительно" го сырья, в частности пентозно-гексоэного гидролиэа хлопковой шелухи,Целью изобретения является повышение выхода пентозных и гексозных сахаров, уменьшение времени получения продукта и увеличение производительности гидролизаппарата, поскольку на стадии принудительной циркуляции за счет интенсивного перемещения процесс растворения полисахаридов и выход их в раствор значительно увеличивается, что способствует уменьшению времени ведения процесса и потерь сахаров за счет быстрого выведения впоследствии сахаров из гидролиэаппаратаУменьшение времени ведения процесса пентозно-гексозного гидролиза достигается эа счет оптимального ведения температурного режима, который способствует интенсификации процесса гидролиза, а увеличение скорости выдачи гидролизата способствует быст" рому выведению сахаров иэ гидролизаппарата, что позволяет получить продукты пентоэной стадии за более короткий промежуток времени .За счет оптимального ведения процесса и быстрого вывода продукта из реакционной области уменьшается количество продуктов распада, тем самым выход продуктов с единицы сырья повышаетсяСущность способа заключается в том, что осуществляют предварительную очистку сырья серной кислотой, экстракцию примесей водой, выдержку с принудительной циркуляцией варочной жидкости и поддерживают температурный режим на стадии пентоэной варки по формулетта,рО"81 да, а) где Т, - начальная температура пентоэной варки, С;аао - экспериментально определяемые, коэффициенты, С, 1/мин 1/мин 2;Е - время выдержки всей массысырья в гидролизаппарате (с одновременной циркуляцией нарочной жидкости), мин;1 - текущее время пентозной варки, мин;- требуемая температура стадиипентоэной варки в гидролизаппарате на момент времени 4426 2а на стадии гексозной варки по формулееТ, т, Ь,.еф)где Т" - конечная температура стадииопентоэнок варки, С;1, 5, - экспериментально определяемые коэффициенты, С, 1/мин;- конечное время пентоэной 10варки, мин;1, - текущее время гексоэнойварки, мин;- требуемая температура гексозной варки на момент вре мени , С.На основании результатов вычисле"ния измерений температуры по формулам (1) и (2) сделаны так называемые"лекала", которые вставляются в программные задатчики, и изменение температуры процесса пентозно-гексозного гидролиза ведется программнымпутем.На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующимобразом.Производят предварительную очистку сырья, т,е. хлопковой шелухи, слабым раствором серной кислоты, экстракцию примесей водой, и подготовленное сырье подают в гидролизаппарат фемкостью 34 м.В смеситель 1 подают воду, серную 35 кислоту с концентрацией 1,67 и парс температурой 225 С, Образующуюсяв смесителе 1 варочную жидкость с тем"пературой 115 ОС одновременно с сырьем также подают в гидролизаппарат 2.40 После заполнения объема гидролиэаппарата подачу варочной жидкостипрекращают и производят принудительную циркуляцию варочной жидкости в гидролизаппарате 2 насосом 3 снизу вверх 45 в течение 35-40 мин. Таким образомосуществляют операции выдержки и при-,нудительной циркуляции варочной жидкости. Это позволяет ускорить процесс получения легкогидрируемых 50 сахаров.Затем ведется стадия пентозногогидролиза. Возобновляют подачу жидкости с паром иэ смесителя 1 в гидролизаппарат 2, закрывают клапан 4 55 для прекращения циркуляции варочнойжидкости и открывают клапан 5 для выдачи пентозного гидролиэата, Общеевремя пентозного гидролиза длится 110Показатели Предлагаемыйспособ Известныйспособ 34 34 100 160 110 150 10-12 16-19 8-9 при гексоэной варке 12-13 120 мин, при этом с целью наилучшего выхода пентозных и частично гексозных сахаров температуру в гидролнзаппарате меняют по формуле (1).К концу пентозной варки, т.е. через 110-120 мин, температура в гидо ролизаппарате достигает 150-155 С. В это время с гидролизатом полностью вводятся пентоэные сахара и начинают выходить гексозные сахара. Начинается процесс варки. Гексозная варка длится также 110-120 мин, и температуру меняют по формуле (2).К концу гексозной варки температура в гидролизаппарате достигает 180-190 С.От начала пентоэной - =1 ки до конца гексозной варки под" ., жидкости с паром из смесителя 1 и выдачу гидролизата из гидролизаппарата 2 производят непрерывно, В результате общее время пентозно-гексозного гидро- лиза составляет 3,6-4 ч.Таким образом, оптимизация температурного режима при пентоэно-гексозном гидролизе позволяет увеличить выход сахаров из растительного сырья, сократить продолжительность самого процесса гидролиза и увеличить производительность гидролизаппарата.П р и м е р. В гидролизаппарате емкостью 34 м раствор пентозного сахара выделяют из хлопковой шелухи, предварительно облагороженной и проЕмкость гидролизатора, м Время пентозного гидролиэата, минВремя гексозного гидролиэа, минКонцентрация пентоэных сахаров, 7 Концентрация гексозных сахаров, Х Скорость отбора гидролизата, м /ч при пентозной варке 34426 4гидролизованной в паровой фазе при115 С и 1,57 концентрации серной кислоты, и проводят выдержку с принудительной циркуляцией всей массы сырьяв течение 35-45 мин.Далее при пентозном гидролизе тем"пературный режим в гидролизаппаратеподдерживают по формуле (1) и подни- фмают до 115.С в течение 120 мин.10 В это время производят выделение пентоэного гидролизата, и вытесненныйгидролизат направляют в сборник кон"центрированного пентозного гидролиэата, После этого осуществляют гексозный гидролиз при повышении температуры от 155 до 180 С и по формуле (2), подают раствор 1,67-ной серной кислоты и выделяют гексозный гидролизат в течение 50-120 мин.В таблице представлены данные промышленного получения пентозно-гексозного гидролизата по предлагаемомуспособу и существующему способу наЯнгиюльском биохимическом заводе., 25 Применение данного способа обеспечивает снижение общего времени процесса на 20-252, повышение выхода сахаров из сырья на 4-67, повышение 30 концентрации сахара в пентозном гидролизате на 30-407, Одновременно достигается повышение производительности основного оборудования на 153 за счет снижения времени процесса.р ЛПилипенко дписное акаэ митета СС открытия наб. роивводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 018 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва