用于纯化木糖的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于纯化木糖的方法，该方法包括以下步骤：向原含木糖的液体中添加季铵化合物。化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纯化木糖的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于纯化木糖的方法，其中通过使用季铵化合物来纯化木糖。本专利技术还涉及通过所述方法获得的一种木糖组合物。

技术介绍

[0002]木糖是戊糖糖，其广泛用于如食品添加剂和药物产品等应用。通过木质纤维素材料的酸水解来制备木糖，所述木质纤维素材料含有在其分子中具有高比例的木糖单元或木聚糖的半纤维素。除半纤维素外，木质纤维素材料还含有木质素、纤维素以及其他碳水化合物。此外，半纤维素分子除木聚糖外还含有其他糖的单元。衍生自不同木质纤维素材料的半纤维素结构不同，一些半纤维素在其分子中含有的木聚糖的比例比其他半纤维的分子中含有的木聚糖的比例大。在木糖的生产中，有必要将木质素、纤维素和其他材料从初始水解产物中分离出来。
[0003]木糖的制造过程通常包括以下步骤：(I)水解含有木糖的植物衍生的材料如锯屑、秸秆和玉米杆，以便获得原含木糖的液体；(II)纯化；以及(III)结晶。(I)中的原含木糖的液体一般颜色很深并且含有杂质。这些杂质主要包括美拉德(Maillard)反应的副产物、木质素以及芳族颜料。必须去除这些杂质以便获得具有高纯度和良好品质的木糖。
[0004]近年来，为了很好地利用废物，来自造纸工业的废物也被用作制造木糖的原料。然而，从这些废物中分离木糖仍然是一大挑战。来自造纸工业的废物不仅含有纤维素、木质素，而且含有杂质像氯代芳烃、多环芳烃。在这样的情况下，纯化变得更加困难。常规地，将废物加工成含木糖的糖浆，随后通过使用活性炭、离子交换树脂或膜过滤器纯化所述糖浆。
[0005]例如，美国专利号US 5340403 B2披露了以下方法，在所述方法中含木糖的糖浆通过活性炭脱色。然而，活性炭在脱色能力上有限制，因为活性炭能够不加选择地吸收杂质以及所需的产物木糖。出于此原因，添加大量的活性炭不仅导致高成本，而且造成木糖的降低的产率。
[0006]另外，离子交换树脂可用于木糖糖浆的脱色。例如，美国专利号US 3985815 B1披露了使用交联聚苯乙烯的方法。然而，使用离子交换树脂的纯化过程费时且需要使用大量的水。此外，原水解的木糖液体或糖浆通常具有高的温度和强的酸性。因此它可能损坏树脂并且产生大量可能对环境有害的废液。膜过滤器也是一种选择，然而这种方法昂贵且纯化效率并不令人满意。
[0007]基于以上内容，本专利技术旨在开发一种用于纯化木糖的方法，该方法具有良好的纯化效率并且快速且有成本效率。

技术实现思路

[0008]已经发现，上述目的可以通过本专利技术实现，其中季铵化合物用于纯化木糖。使用季铵化合物使得高选择性地去除不需要的杂质并且所需试剂的用量低。另外，纯化过程快且有成本效率。
[0009]本专利技术涉及一种用于纯化木糖的方法，该方法包括以下步骤：向原含木糖的液体中添加季铵化合物。
[0010]优选地，该季铵化合物是根据以下通式(I)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]y
X
‑
ꢀꢀ
(I)其中：R1、R2、R3以及R4，可以是相同或不同的，是C1‑
C
30
烃基，任选地含有杂原子或酯或酰胺基团；X是阴离子；y是X的化合价。
[0011]在一些实施例中，该季铵化合物是根据以下通式(II)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]y
X
‑
ꢀꢀ
(II)其中：R1、R2、R3以及R4，可以是相同或不同的，是C1‑
C
30
烃基，其中R1、R2、R3以及R4中至少一个是C
10
‑
C
28
烷基或羟烷基；X是阴离子；y是X的化合价。
[0012]在一些实施例中，该季铵化合物是根据以下通式(III)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]y
X
‑
ꢀꢀ
(III)其中R1是C
10
‑
C
28
烷基或羟烷基，R2和R3中的每一个是甲基，R4是苄基，X是阴离子，y是X的化合价。
[0013]在一些实施例中，该季铵化合物是根据以下通式(IV)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]y
X
‑
(IV)其中R1和R2独立地是C
10
‑
C
28
烷基或羟烷基，R3是甲基，R4是甲基或苄基，X是阴离子，y是X的化合价。
[0014]本专利技术还涉及一种木糖组合物，其中该木糖组合物含有通过使用本专利技术的方法获得的木糖。
具体实施方式
[0015]仅出于更好理解的目的，本专利技术通过以下详细实施例和实例描述，这些实施例和实例不应该解释为对本专利技术的限制。
[0016]遍及本说明，包括权利要求书，术语“包含一个/种(comprising one)”或“包含(comprising a)”应理解为是与术语“包含至少一个/种”同义，除非另外指明，并且“在
…
之间”应理解为包括极限值。
[0017]应注意在指定任何浓度、重量比或量范围时，任何具体上限浓度、重量比或量可以与任何具体下限浓度、重量比或量相关联。
[0018]如本文使用的，“烃基”应理解为包括但不限于饱和和不饱和的烃基，直链、支链或环状烃基，脂肪族或芳族基团，取代或未取代的烃基等。烃基不仅包括单一物种烃基，像甲
基、乙基等，也包括来自天然来源(动物和植物)的混合烃基，例如棕榈基烷基和牛脂烷基。
[0019]如本文使用的，术语“烷基”意指可以是直链、支链或环状的饱和烃基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基、环己基。
[0020]如本文使用的，术语“羟烷基”意指被羟基取代的烷基，如羟甲基、羟乙基、羟丙基、以及羟癸基。
[0021]如本文使用的，术语“芳基”意指含有一个或多个六元碳环的单价不饱和的烃基，其中不饱和度可由三个共轭双键代表，其在该环的一个或多个碳上可以被羟基、烷基、烯基、卤素、卤烷基或氨基取代，例如像，苯氧基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、氯苯基、三氯甲基苯基、氨基苯基。
[0022]如本文使用的，术语“芳烷基”意指被一个或多个芳基取代的烷基，例如像苯基甲基、苯基乙基、三苯基甲基。
[0023]如本文使用的，术语“季铵化合物”(又称为“季铵盐(quat)”)意指含有至少一个季铵化的氮的化合物，其中该氮原子被附接到四个有机基团上。该季铵盐可以包含一个或多个季铵化的氮原子。优选地，该季铵盐包含仅一个季铵化的氮原子。
[0024]如本文使用的，术语“含木糖的液体”意指含有木糖、原木糖或其他能够从其制造木糖的原材料的液体或液体混合物。在此的液体应该包括但不限于含有木糖或原木糖的水溶液和熔体。
[0025]本专利技术的方法包括以下步骤：向原含木糖的液体中添加季铵化合物。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于纯化木糖的方法，该方法包括以下步骤：向原含木糖的液体中添加季铵化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该季铵化合物是根据以下通式(I)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]
y
X
‑
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(I)其中：R1、R2、R3以及R4，可以是相同或不同的，是C1‑
C
30
烃基，任选地含有杂原子或酯或酰胺基团；X是阴离子；y是X的化合价。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，R1、R2、R3以及R4，可以是相同或不同的，是烷基、羟烷基、芳基或芳烷基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该季铵化合物是根据以下通式(II)：[N
+
(R1)(R2)(R3)(R4)]
y
X
‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(II)其中：R1、R2、R3以及R4，可以是相同或不同的，是C1‑
C
30
烃基，R1、R2、R3以及R4中的至少一个是C
10
‑
C
28
烷基或羟烷基；X是阴离子；y是X的化合价。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈召飞，成舒静，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：