Mannose-Produktion, Reinigung und chromatographische Trennung

1. Einführung in Mannose:

Mannose ist ein organisches Monosaccharid mit der Summenformel C6H12O6 in Form eines weißen, kristallinen Pulvers, das im menschlichen Stoffwechsel eine entscheidende Rolle spielt, insbesondere bei der Glykosylierung bestimmter Proteine.

Die Herstellung von Mannose erfordert spezielle Trenn- und Reinigungsverfahren, um Verunreinigungen, Farbstoffe und andere unerwünschte Bestandteile effektiv zu entfernen. Dies führt nicht nur zu einem Produkt höchster Qualität, sondern erweitert auch dessen Anwendungsbereich in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Eine solche Reinigung stellt sicher, dass die Mannose die erforderlichen Reinheits- und Qualitätsstandards erfüllt, was die Produktionseffizienz steigert und Energieverbrauch sowie -kosten reduziert.

2. Reinigungsmethoden von Mannose:

Die Extraktion und Aufbereitung von Mannose erfordert verschiedene Isolierungs- und Reinigungsverfahren, deren Auswahl maßgeblich von Parametern wie Qualitätsanforderungen, Produktionsmaßstab und verfügbarer Ausrüstung abhängt. Dies sind die gängigsten Methoden zur Mannose-Reinigung:

2.1. Aktivkohleadsorption

Aktivkohle, die sich durch ihre große Porenstruktur und Adsorptionsoberfläche auszeichnet, wird eingesetzt, um organische Verunreinigungen sowie Farb- und Geschmacksstoffe aus der Mannoselösung zu entfernen. Dies verbessert zwar die Produktqualität, reduziert den Salzgehalt jedoch nicht signifikant.

2.2. Verdampfungskristallisation

Bei der Verdampfungskristallisation wird die Mannoselösung durch Verdampfung konzentriert und anschließend durch Kristallisation getrennt. Diese Methode eignet sich für hochkonzentrierte Mannoselösungen und führt in erster Linie zur Bildung von Mannosekristallen. Dabei entstehen jedoch auch erhebliche Mengen an Mutterlauge, die hochreine Mannose enthält, deren Kristallisation durch Salze und Verunreinigungen behindert wird. Nach mehreren Kristallisationen wird diese Mutterlauge zudem üblicherweise verworfen, was zu erheblichen Verlusten führt.

2.3. Ionenaustausch

Ionenaustauscherharze werden eingesetzt, um Verunreinigungen wie Metallionen, organische Säureionen, anorganische Salzionen usw. selektiv aus der Mannoselösung zu entfernen. Bestimmte Ionenaustauscherharze können Pigmente in der Mannoselösung adsorbieren und so deren Aussehen und Reinheit verbessern. Der Ionenaustausch erfolgt üblicherweise auf zwei Arten: im kontinuierlichen Ionenaustauschsystem oder im Festbett. Dieses eignet sich für die Raffination von Zuckerlösungen mit niedrigem Salzgehalt, erschwert jedoch die Abtrennung des Heteropolysaccharids.

Chromatographische Trennausrüstung Sunresin SSMB:

Das SSMB sequentielle simulierte Moving-Bed-Chromatographiesystem ist ein intermittierender sequentieller Betrieb simuliertes Moving Bed, das den Monojet kombiniert ® Serie Jetted Particle Chromatography Füller. Durch die ausgeklügelte Kombination von Geräten und Steuerungsprogrammen simuliert es die Bewegung der Füllschicht, bietet verschiedene Betriebsarten der intermittierenden Zufuhr und Entladung mit unterschiedlichen Sequenzen und Programmen und verfügt über Trennöffnungen, die den Ausfluss einzelner Komponenten ermöglichen. Dadurch wird eine chargenweise Trennung von 2–3 Komponenten erreicht. Es wird erfolgreich zur Trennung und Reinigung von Produkten wie Zuckeralkoholen, Aminosäuren, organischen Säuren und pharmazeutischen Zwischenprodukten eingesetzt.

Funktionen des SSMB-Chromatographiesystems:

Das SSMB-Chromatographiesystem zeichnet sich bei der großtechnischen Chargenprodukttrennung durch hohe Präzision, hohe Ausbeute und geringen Wasserverbrauch aus. Die Anlage ist vielseitig einsetzbar und ermöglicht die Trennung verschiedener Produkte. Je nach Kundenwunsch können die Trennöffnungen gezielt erweitert werden, um die Trennung von zwei bis drei verschiedenen Komponenten zu ermöglichen.

Anwendungen des SSMB-Chromatographiesystems:

- Trennung von Isomeren: Fructose/Glucose, Psicose/Fructose, Mannitol/Sorbitol, Tryptophan/Isoleucin usw.

-Trennung von Oligomeren: Oligofructose, Oligogalactose, Inositol, resistentes Dextrin, Lactulose, Propylenglykol usw.

-Trennung organischer Moleküle und Salze: Glycin, Arginin, 1,3-Propandiol usw.

-Trennung von organischen Säuren und anorganischen Säuren/Salzen: Zitronensäure, Trennung von Weinsäuremonoestern und -diestern, Trennung von Bernsteinsäuremonosäure und -polysäure usw.