ALTERNATIVE XYLITOL EXTRACTION VIA HPLC PURIFICATION FROM FERMENTED BIOMASS
Aplikace | | KNAUERInstrumentace
Výroba xylitolu z obnovitelných zdrojů se stává klíčovou součástí biorefinérií druhé generace. Využití C5 sacharidů z hemicelulózových zbytků umožňuje nejen produkci bioetanolu, ale i hodnotných vedlejších produktů, jako je sladidlo xylitol. Efektivní izolace xylitolu z fermentační kaše podporuje udržitelnou výrobu potravinářských a farmaceutických surovin.
Cílem studie bylo prozkoumat možnost separace a čištění xylitolu z fermentační kaše bohaté na pentózy pomocí HPLC na polymerních Eurokat kolónách. Hlavním úkolem bylo:
Vzorek fermentační kaše vznikl fermentací hemicelulózové hydrolyzáty bohaté na xylozu. Po odstraňování pevných částic centrifugací a filtrováním byl roztok naředěn poměrem 1:10 a analyzován. Analytické rozbory proběhly na kolónách Eurokat Na, H a Ca při konstantní teplotě 75 °C a průtoku 0,5–0,6 mL/min s vodou jako eluenty. Pro purifikaci xylitolu byla použita semipreparativní kolona Eurokat Ca (250×16 mm) při průtoku 2,5 mL/min.
Screening kolón ukázal, že Eurokat Ca poskytuje nejlepší baseline separaci xylitolu i při delší době běhu (~28 min). Analýza fermentační kaše odhalila pět hlavních složek:
Metoda nabízí ekologicky šetrný postup k získávání kvalitního xylitolu z biorefinérních zbytků. Výsledné vlastnosti umožňují přímé využití ve výrobě sladidel, farmaceutických formulací i dalších aplikacích vyžadujících vysokou čistotu polyolu.
Pro další rozvoj se jeví slibné:
Eurokat Ca kolona se ukázala jako nejvýhodnější pro analýzu a čištění fermentační kaše, dosahuje vysoké čistoty i výtěžku xylitolu. Navržený semipreparativní postup má potenciál pro průmyslovou aplikaci s dalším zlepšením pomocí kontinuálních chromatografických technik.
V textu nejsou uvedeny žádné literární zdroje.
HPLC
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceKNAUER
Souhrn
Význam tématu
Výroba xylitolu z obnovitelných zdrojů se stává klíčovou součástí biorefinérií druhé generace. Využití C5 sacharidů z hemicelulózových zbytků umožňuje nejen produkci bioetanolu, ale i hodnotných vedlejších produktů, jako je sladidlo xylitol. Efektivní izolace xylitolu z fermentační kaše podporuje udržitelnou výrobu potravinářských a farmaceutických surovin.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo prozkoumat možnost separace a čištění xylitolu z fermentační kaše bohaté na pentózy pomocí HPLC na polymerních Eurokat kolónách. Hlavním úkolem bylo:
- Identifikovat optimální typ kolony pro analýzu fermentačního extraktu
- Stanovit obsah hlavních složek kaše včetně xylitolu
- Vyvinout semipreparativní postup pro získání xylitolu vysoké čistoty a výtěžku
Použitá metodika
Vzorek fermentační kaše vznikl fermentací hemicelulózové hydrolyzáty bohaté na xylozu. Po odstraňování pevných částic centrifugací a filtrováním byl roztok naředěn poměrem 1:10 a analyzován. Analytické rozbory proběhly na kolónách Eurokat Na, H a Ca při konstantní teplotě 75 °C a průtoku 0,5–0,6 mL/min s vodou jako eluenty. Pro purifikaci xylitolu byla použita semipreparativní kolona Eurokat Ca (250×16 mm) při průtoku 2,5 mL/min.
Použitá instrumentace
- KNAUER AZURA analytický HPLC systém: pumpa AZURA P6.1L HPG 10 mL, autosampler 3950, detektory DAD 2.1L a RID 2.1L, termostat CT 2.1, OpenLAB EZChrom Edition
- KNAUER AZURA preparativní HPLC systém: pumpa AZURA P6.1L HPG 50 mL, preparativní autosampler 3950, RID 2.1L, CT 2.1, fraction collector Foxy R1, OpenLAB EZChrom Edition
Hlavní výsledky a diskuse
Screening kolón ukázal, že Eurokat Ca poskytuje nejlepší baseline separaci xylitolu i při delší době běhu (~28 min). Analýza fermentační kaše odhalila pět hlavních složek:
- xyloza ~8 mg/mL
- arabinóza ~8 mg/mL
- glycerol ~21 mg/mL
- mannitol ~7 mg/mL
- xylitol ~80 mg/mL
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí ekologicky šetrný postup k získávání kvalitního xylitolu z biorefinérních zbytků. Výsledné vlastnosti umožňují přímé využití ve výrobě sladidel, farmaceutických formulací i dalších aplikacích vyžadujících vysokou čistotu polyolu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Pro další rozvoj se jeví slibné:
- škálování procesu na průmyslovou úroveň
- implementace kontinuálních technik jako simulated moving bed (SMB) chromatografie
- rozšíření postupu na izolaci jiných polyolů a vedlejších produktů biorefinérií
Závěr
Eurokat Ca kolona se ukázala jako nejvýhodnější pro analýzu a čištění fermentační kaše, dosahuje vysoké čistoty i výtěžku xylitolu. Navržený semipreparativní postup má potenciál pro průmyslovou aplikaci s dalším zlepšením pomocí kontinuálních chromatografických technik.
Reference
V textu nejsou uvedeny žádné literární zdroje.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Applications Collection of solutions by KNAUER
2020|KNAUER|Příručky
Science Together Applications Collection of solutions by KNAUER Analytical/Preparative HPLC • FPLC • SMB • Osmometry • Sample preparation Science Together KNAUER Applications Bio sciences The scope of these applications covers a wide area of bio and life sciences tasks.…
Klíčová slova
together, togetherscience, scienceazura, azurapurification, purificationknauer, knauerinjection, injectionadditional, additionalcolumn, columneluent, eluentpump, pumprate, rateloop, loopvalve, valveflow, flowpreparative
SEMI PREPARATIVE XYLITOL PURIFICATION WITH DEDICATED SUGAR PURIFICATION SYSTEM Yannick Krauke, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY Xylitol is used as sweetener in the food industry and is generated by chemical conversion…
Klíčová slova
xylitol, xylitolmannitol, mannitolpurification, purificationxylose, xyloseknauer, knauerglycerol, glycerolinjection, injectionayfalxbd, ayfalxbdsugar, sugarpreparative, preparativerate, ratesemi, semidedicated, dedicatedwavelength, wavelengthheating
SIMULATED MOVING BED (SMB) A POWERFUL TOOL FOR CONTINUOUS PURIFICATION OF XYLITOL Yannick Krauke, Christian Benkhäuser, Matthias Lübbert, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY Simulated moving bed chromatography (SMBC) was applied for…
Klíčová slova
smb, smbxylitol, xylitolsimulated, simulatedbed, bedpuritychrom, puritychrommcc, mccmoving, movingpurification, purificationsmbc, smbccontinuous, continuousmash, mashpowerful, powerfulgeräte, gerätewissenschaftliche, wissenschaftlichexylose
AZURA® SMB System Solutions
2024|KNAUER|Brožury a specifikace
Science with Passion AZURA® SMB System Solutions nted on recycled paper Chromatography for continuous separations. think LC. think KNAUER. AZURA® SMB systems Why better choose SMB instead of batch chromatography? SMB chromatography is a HPLC technique for the separation of…
Klíčová slova
smb, smbazura, azuraraffinate, raffinatesystems, systemsknauer, knauermcc, mccextract, extractcolumn, columnprocess, processfeed, feedvalve, valvepuritychrom, puritychromsystem, systembatch, batchmulti