DE1058038B - Verfahren zur Herstellung haltbarer konzentrierter waesseriger Loesungen mehrwertiger Alkohole - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung haltbarer konzentrierter wässeriger Lösungen mehrwertiger Alkohole Die Herstellung von Zuckern bzw. Zuckergemischen durch Hydrolyse von Hemicellulose neben Cellulose enthaltenden Pflanzenstoffen mittels Mineralsäuren, insbesondere durch stufenweise Vorhydrolyse mit mittelstarker Haupthydrolyse mit überkonzentrierter Salzsäure bei normaler Temperatur unter Erzeugung von sogenanntem Vorzucker aus im wesentlichen der Hemicellulose und sogenanntem Hauptzucker aus der Cellulose ist bekaunt.
• Es ist ferner bekannt, derartige Zucker bzw.
• Zuckergemische zu den entsprechenden mehrwertigen Alkoholen bzw. deren Gemischen katalytisch zu reduzieren. An Stelle des Hauptzuckers wird gewöhnlich hierzu die nach Abtrennung der kristallisierbaren Anteile erhaltene Mutterlauge desselben verwendet.
• Bei dieser Reduktion bzw. Hydrierung bildet sich durch intramolekulare Umlagerung von Glukose zu Mannose stets eine gewisse Menge Mannit, die im sirupösen Hydrierungsprodukt Trübungserscheinungen hervorrufen kann, insbesondere bei der Sorbitherstellung aus Glukose. Die hierbei entstehenden konzentrierten wässerigen Sorbitlösungen werden durch allmähliche Abscheidung von Kristallen des in Wasser verhältnismäßig schwer loslichen Mannits trübe.
• Ein weiterer bei der Hydrierung von vor allem Vorzucker-, aber auch von Hauptzuckerlösungen entstehender, verhältnismäßig schwer in Wasser löslicher Bestandteil der dabei erhältlichen Gemische mehrwertiger Alkohole ist der Xylit. Eine Herstellung einer beständigen Xylitlösung in Form einer handelsüblichen 70°/oigen Lösung eines solchen mehrwertigen Alkohols ist nicht möglich, da aus einer solchen Xylitlösung immer Xylit auskristallisiert.
• Demgegenüber wurde nun gefunden, daB man konzentrierte wässerige Lösungen in handelsüblicher Stärke von mehrwertigen Alkoholen bzw. ihren Gemischen der oben angegebenen Art, obwohl sie wesentliche Mengen schwerlöslicher Bestandteile enthalten, in klarer Beschaffenheit lagerfähig erhalten kann, wenn man sie mit einem reinen mehrwertigen All : ohol oder dessen konzentrierter wässeriger Lösung versetzt.
• So gelingt es ohne weiteres, beispielsweise eine mit Mannit gesättigte Sorbitlösung durch Zusatz von Xylitlösung und eine konzentrierte Xylitlösung durcl Zusatz von konzentrierter Sorbitlösung haltbar zu machen.
• Zu dem gleichen Ergebnis gelangt man, wenn man die Haltbarkeit der konzentrierten wässerigen Lösungen der mehrwertigen Alkohole durch Hydrierung son Zuckerlösungen herbeiführt, die dem gewünschten haltbaren Endprodukt entsprechend zusammengesetzt Beispielsweise läßt sich ein Zuckersirup, dessen Hydrierung eine wegen ihres Gehaltes an schwerlöslichen Bestandteilen, wie z. B. Mannnit und Xylit, nicht haltbare konzentrierte wässerige Lösung mehrwertiger Alkohole ergeben würde, durch Zusatz von Xylose ohne weiteres in einen Sirup solcher Zusam mensetzung iiberführen, dal3 dessen Hydrierung eine haltbare konzentriert wässerige Lösung des Gemisches mehrwertiger Alkohole ergibt.
• Die so hergestellten klaren und haltbaren konzentrierten wässerigen Lösungen mehrwertiger Alkohole sind als hochwertige Weichmacher für Folien und ähnliche Produkte und infolge ihrer physiologischen Eignung als Hilfsmittel in der l, ebens-und Genul3-mittelindustrie, Pharmazie und Kosmetik ausgezeichnet verwendbar. Sie können ferner zur Herabsetzung des Gefrierpunktes von Wasser verwendet werden.
• Beispiel 1 Es liegt ein Polyalkoholgemisch vor, das bei einer katalytischen Hydrierung eines Nadelholzvorzuckersirups mit folgender kristallwasserfreien Zusammensetzung anfiel : Sorbit........ 30, 6 Gewichtsprozent Xylit......... 35, 1 # Mannit....... 34, 3" Dieses Gemisch wurde mit Wasserdampf und Vakuum destilliert. Das Destillat ging im Durchschnitt zwischen 178 und 194° C bei 13 bis 15 mm Hg-Druck, die Hauptmenge des Xylits bei 190° C über.
• Es destillierte mit 37 Gewichtsteilen Wasserdampf 1 Gewichtsteil Xvlit, und zwar wurden 35, 1 Gewichtsteile Xylit gewonnen.
• Aus den Destillationsrückständen von

  30. 6 Gewichtsteilen Sorhit.... # etwa 65%

  34. 3 Gewiclltsteilen Mannit... J Polyalkohol

  wurden unter Zusatz von 19. 0 Gewichtsteilen Wasser bei 20° C unter Rühren 28 Gewichtsteile Mannit auskristallisiert.
• Die übriggebliebene Lösung von

  30. 6 Gewichtsteilen Sorbit.... # etwa 65%

  4, 0 Gewichtsteilen Mannit... J Polyalkohol

  stellt eine mit Mannit gesättigte Lösung dar, die bei Temperaturerniedrigung durch Mannit-Kristallal) scheidung triibe wird.
• Fügt man beispielsweise die gewonnene Xylitmenge von 35. 1 Gewichtsteilen als 65%ige wäßrige Lösung -hier sind 19, 0 Gewichtsteile Wasser notwendigzu diesen 53. 6 Gewichtsteilen übriggebliebener Polyalkohollösung von Sorbit und Mannit hinzu, so erhält man 107, 3 Gewichtsteile einer Polyalkohollösung, aus der auf Grund der experimentell ermittelten Lösungskurve 2 von Mannit in Wasser erst unterhalb-3° C eine kristalline Abscheidung von Mannit theoretisch möglich ist. Aber auch bei weiterer Temperturerniedrigung wird praktisch kein Mannit auskristallisieren. da in dieser hohen, sirupösen Viskositätsstufe eine Kristallkeimbildung ausgeschlossen bleibt.
• Beispiel 2 In einer klaren Lösung von 60 Gewichtsteilen Sorbit in 40 Gewichtsteilen Wasser wurden bei 20° C 50 Gewichtsteile Xylit eingetragen. Diese 50 Gewichtsteile lösten sich klar auf.
• Die so erhaltene Xylit-Sorbit-Lösung stellt nunmehr eine Lösung von 120 Gewichtsteilen Polyalkohol in 160 Gewichtsteilen Gesamtlösung dar, was einer Konzentration von 75°/o Polvalkohol in Wasser entspricht. Dieses Lösungsgemisch von Sorbit und Xylit ist lagerungsbeständig, Xylit kristallisiert aus ihm nicht mehr aus, wie aus der experimentell ermittelten Lösungskurve l zu ersehen ist.
• Beispiel 3 Druch Vor-und Haupthydroyse von feinverteiltem Nadelholz mittels Salzsäure bei normaler Temperatur und Nachbehandlung durch Erhitzen mit Wasser erhaltene zwei hochviskose Zuckerlösungen enthielten in der Trockensubstanz :

  Vorzucker-Hauptzucker-

  sirup sirup

  °/o °/o

  Polymerzucker 48, 8 49, 5

  Glukose 16, 1 43, 0

  Galaktose 1, 0 0, 5

  Mannose 13, 7 3, 4

  Arabinose 2, 3 0, 6

  Xylose................... 18,

  Dem Hauptzuckersi rup wurde folgende Zuckerkomkonente in Prozenten zugefiigt : 15°/o Xvlose, so daß eine nunmehrige prozentuale Zusammensetzung chromatographisch wie folgt ermittel wurde : Polymerzucker,.............. 43,0% Glukose..................... 37,4% Galaktose................... 0,4% Mannose................... 3, 0°/o Arabinose.................. 0. 5 °/o Xylose..................... 15, 7 °/o Nachdem aus beiden Sirupen keine Glukoseabscheidung erfolgte, wurden sie. jeder für sich getrennt. hydriert.
• Hierzu wurde die neutrale Lösung jedes Zuckergemisches tuf einen Gesamtzuckergehalt von etwa 40 eingestellt und unter Verwendung eines Katalvsators, der 80°/oSiO2, 14°/oNi, 5°/aCu, 0, 5e/olMn und 0, 5§/o Cr enthielt, bei einem Wasserstoffdruck von 300 Atmosphären und einer Temperatur, die allmahlich von etwa 70 bis etwa 120° C anstieg, hydriert, bis keine merkbare Aufnahme vo, n Wasserstoft mehr stattfand. Nach Trennung vom Katalysator wurden klare sirupöse Polyalkoholgemische erhalten, die keine Kristallabscheidung zeigten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung haltbarer konzentrierter wässeriger Lösungen mehrwertiger Alkohole, die durch Reduktion von Zuckern bzw.

   Zuckergemischen aus der Hydrolyse von Hemicellulose neben Cellulose enthaltenden Pflanzenstoffen mittels Mineralsäuren erhalten worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man konzentrierte wässerige Lösungen solcher mehrwertiger Alkohole, die wesentliche Mengen schwerlöslicher Bestandteile enthalten, mit einem reinen mehrwertigen Alkohol oder dessen konzentrierter wässeriger Lösung versetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Haltbarkeit der konzentrierten wässerigen Lösungen mehrwertiger Alkohole durch Hydrierung entsprechend dem gewünschten haltbaren Endprodukt zusammengesetzter wässeriger Zuckerlösungen erreicht.