糖酐和糖类的制造方法技术

糖酐的制造方法，其包括：(1)进行第1加热处理的工序，其中，在不具有缩醛结构的碳原子数1～10的醇化合物的存在下，在130～350℃下加热具有还原性末端的多糖类，(2)进行第2加热处理的工序，其中，将经所述第1加热处理的多糖类加热使其热分解，从而在生成气体状的糖酐的同时，不生成焦炭或生成膜状的焦炭、且一氧化碳不生成或尽管生成但其生成量相对于所述多糖类的绝干质量100质量份成为5质量份以下，和(3)将所述气体状的糖酐冷却至其沸点以下的温度并回收的回收工序，该方法简便且高收率地制造糖酐。造糖酐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】糖酐和糖类的制造方法


[0001]本专利技术涉及糖酐和糖类的制造方法。

技术介绍

[0002]来源于木材、棉花等植物的纤维素系生物质是地球上最丰富且容易获得的生物质资源，由于是不可食用性的，因此在人类历史上，主要作为燃料、建筑材料、衣物类等的纤维、纸或半化学合成高分子的基础聚合物使用。近年，通过将纤维素系生物质作为代替石油、天然气等化石资源的再生资源用于转换为有用的化学物质，可期待有助于抑制作为地球变暖原因的大气中的二氧化碳增加，但在现阶段处于未充分探明、开发的状况。
[0003]纤维素是β
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葡萄糖在直链上聚合而成的天然高分子，将其转换得到的糖类及作为其酐的糖酐是能够用作医药品的合成原料等的有用的化学物质。如果这些化学物质能够从不可食用性纤维素系生物质经济且具有合理性地转换，则不仅能够作为用于得到这些化学物质的、本来能够作为食物使用的谷物等可食用性资源的替代，而且从对现在还持续增加的人类供给粮食的观点出发，其意义非常重大。
[0004]以往，作为上述转换技术的1种的纤维素系生物质的糖化，已知酸水解法、超/亚临界水法和热分解法。此处，在酸水解法和超/亚临界水法中，存在废酸处理、苛刻的反应条件、糖水溶液升至高浓度困难的点等实用化中的各种课题。
[0005]另一方面，热分解法是将通过热分解产生的糖酐水解得到糖的方法，不需要酸，在干燥条件下进行的情况下，具有糖溶液升至高浓度容易等优点。利用该优点，能够将高浓度的糖溶液用作受欢迎的发酵原料。
[0006]然而，就热分解法而言，除了通过热分解反应副产糠醛类等各种挥发性生成物和碳化物之外，生成的糖酐在气相中通过进一步分解成为一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯等更小的分子的裂解、在液相中通过聚合，成为引起二次分解的原因，难以以高收率得到糖酐。而且，副产的糠醛类由于是阻碍发酵的物质，对之后的发酵工序也造成影响。
[0007]为了应对该课题，作为利用纤维素系生物质的热分解的糖酐的制造方法，例如，报告了在减压下或氮气流下，将通过酸洗除去了无机物的含纤维素的材料在管状炉中加热至300～500℃的温度的左旋葡聚糖(1,6
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脱水
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β
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D
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吡喃葡萄糖)的制造方法(非专利文献1)。另外，还报告了使己聚糖或包含己聚糖的原料在高沸点有机溶剂中均匀地悬浮，在常压下加热至190～300℃的温度，采用柱色谱从包含生成的脱水糖的反应混合物中离析精制的左旋葡聚糖等脱水糖的制造方法(专利文献1)。此外，还报告了一种左旋葡聚糖的制造方法，其中使用了用于在惰性气氛下加热固体或液体的有机物使其蒸发、或使其热分解从而作为挥发性的低分子化合物气化，防止它们二次热分解的同时进行回收的装置(专利文献2、非专利文献2)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开2006
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28040号公报
[0011]专利文献2：日本特开2007
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21471号公报
[0012]非专利文献
[0013]非专利文献1：J.Appl.Polym.Sci.(1979),23,第3525
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3539页
[0014]非专利文献2：J.Anal.Appl.Pyrolysis(2007),80,第1
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5页
[0015]非专利文献3：J.Anal.Appl.Pyrolysis 109(2014)，第185
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195页
[0016]非专利文献4：ChemSusChem,8(2015)，第2240
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2249页

技术实现思路

[0017]专利技术要解决的课题
[0018]然而，以纤维素为原料的左旋葡聚糖的精制前收率在非专利文献1中最大为58质量％，在专利文献1中为39～58质量％，在专利文献2中止于37.1～70.4质量％，如果还考虑到精制后的收率进一步降低，则要求收率的进一步改善。
[0019]此外，从非专利文献1中作为生成物回收的焦油中的左旋葡聚糖的浓度为30～68质量％、专利文献2中作为生成物回收的糖浆中的左旋葡聚糖的浓度在以纤维素为原料的情况下为55.0～81.1质量％来看，也要求改善回收的生成物中的左旋葡聚糖的纯度。特别是在作为发酵原料使用的情况下，必须进行用于除去作为阻碍发酵的物质的糠醛类的精制操作。
[0020]此外，在专利文献1中，在使用高沸点有机溶剂的基础上，为了使原料均匀地悬浮，需要使原料为微粉末状，在专利文献2中，在减压下，除了需要特殊的装置以外，还使粉末或颗粒状的原料为5mm以下的薄层状来供给，在5g原料的处理上需要30分钟以上的热分解时间，从以上方面和制造方法的简便性的观点出发，也要求改善。
[0021]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的为提供简便且高收率地制造糖酐的方法和由糖酐制造糖类的方法。
[0022]用于解决课题的手段
[0023]本专利技术人们为了解决上述课题而进行了深入的研究，结果发现，在不具有缩醛结构的碳原子数1～10的醇化合物的存在下，通过将具有还原性末端的多糖类加热后供给至热分解，能够简便且高收率地得到糖酐，从而完成了本专利技术。
[0024]在本专利技术的1种方式中，提供了糖酐的制造方法，该制造方法包括：进行第1加热处理的工序，其中，在不具有缩醛结构的碳原子数1～10的醇化合物的存在下，在130～350℃下加热具有还原性末端的多糖类；进行第2加热处理的工序，其中，将经所述第1加热处理的多糖类加热使其热分解，从而在生成气体状的糖酐的同时，不生成焦炭或生成膜状的焦炭，且一氧化碳不生成或尽管生成但其生成量相对于所述多糖类的绝干质量100质量份成为5质量份以下；和将所述气体状的糖酐冷却至其沸点以下的温度并回收的回收工序。
[0025]另外，根据本专利技术的其他方式，提供了糖类的制造方法，其包括在固体酸催化剂存在下，将采用前述方法得到的糖酐边加热边水解的工序。
[0026]专利技术效果
[0027]根据本专利技术，能够以高收率且高纯度由多糖类得到糖酐和糖。另外，多糖类的热分解不需要特殊的装置，能够在常压下、以60秒以下的短时间完成。进而，可以以片状、粉末状、纤维状、粒状等任一种形态使用原料多糖类。此外，由于在不使用有机溶剂的干燥条件
下热分解，糖溶液升至高浓度容易。
具体实施方式
[0028]<糖酐的制造方法>
[0029]本专利技术的糖酐的制造方法包括：(1)进行第1加热处理的工序，其中，在不具有缩醛结构的碳原子数1～10的醇化合物的存在下，在130～350℃下加热具有还原性末端的多糖类(第1加热工序)、(2)进行第2加热处理的工序，其中，将经上述第1加热处理的多糖类加热使其热分解，从而在生成气体状的糖酐的同时，不生成焦炭或者生成膜状的焦炭、且一氧化碳不生成或尽管生成但其生成量相对于所述多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.糖酐的制造方法，其包括：(1)进行第1加热处理的工序，其中，在不具有缩醛结构的碳原子数1～10的醇化合物的存在下，在130～350℃下加热具有还原性末端的多糖类，(2)进行第2加热处理的工序，其中，将经所述第1加热处理的多糖类加热使其热分解，从而在生成气体状的糖酐的同时，不生成焦炭或生成膜状的焦炭、且一氧化碳不生成或尽管生成但其生成量相对于所述多糖类的绝干质量100质量份成为5质量份以下，和(3)将所述气体状的糖酐冷却至其沸点以下的温度并回收的回收工序。2.根据权利要求1所述的糖酐的制造方法，其中，所述第2加热处理为照射红外线而加热的加热处理。3.根据权利要求1或2所述的糖酐的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：河本晴雄，南英治，野村高志，水野日奈，小林一人，三木晃子，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：