Получение сорбита

Технология производства сорбита

Получение сорбита

НОУ ВПО ЦЕНТРСОЮЗА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

Кафедра технологии пищевых производств и оборудования

Реферат на тему: «Технология производства сорбита»

                                                                                         Выполнил: Кузьмин Р. Н.

                                                                                       Проверил: Пилипова Ю. В.

Новосибирск 2012

1. Определение, формула сорбита

2. Источники получения сорбита

3. История применения и перспективы использования сорбита

4. Технология получения сорбита

1.Определени, формула сорбита

Сорби́т (сорбито́л), также известный как глюци́т — шестиатомный спирт, обладающий сладким вкусом. Получают путём гидрирования глюкозы с заменой альдегидной группы на гидроксильную. Используется в производстве аскорбиновой кислоты. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки как E420.

Химическая формула сорбита: C6H14O6

2.Источники получения сорбита

В промышленности сорбит получают каталитическим  гидрированием или электрохимическим восстановлением D-глюкозы.

Для выделения и идентификации сорбита можно использовать его гексаацетат (т. пл. 101-102 °С), а также ди-О-бензилиденовое производное (т. пл. 162°С), которое образуется при обработке сорбита бензальдегидом и концентрированной соляной кислотой.

Сорбит-заменитель сахара в диете больных диабетом и исходное в-во для промышленного синтеза аскорбиновой кислоты (витамина С).

Кислотной обработкой сорбит получают 1,4-ангидро-D-сорбит (1,4-сорбитан), частичное ацилирование которого высшими жирными кислотами и алкилирование этиленоксидом приводит к эмульгаторам и диспергирующим агентам.

   Натуральными промышленными источниками сорбита служит кукуруза, либо тапиока.

3.История применения и перспективы использования сорбита

Естественный сахарозаменитель Сорбит обладает массой полезных свойств. Поскольку данное вещество не является углеводом и, как следствие, не оказывает практически никакого влияния на уровень глюкозы в крови, применение Сорбита целесообразно, в первую очередь, для людей, страдающих таким недугом, как сахарный диабет.

Кроме того, этот заменитель сахара отлично растворяется в воде и не реагирует на повышение температуры, благодаря чему применение Сорбита очень широко не только в рационе диабетиков, но и в домашней диетической кулинарии.

Данное вещество способно полностью заменить сахар в напитках (кофе, чаях, киселях, компотах и соках), кондитерских изделиях и выпечке, вареньях, джемах и многих других диетических десертах, которые подойдут для питания не только диабетика, но и полностью здорового человека.

К использованию Сорбита довольно часто прибегают люди, страдающие лишним весом, а также спортсмены. Применение данного вещества рекомендуется также при желудочных, сердечно-сосудистых, стоматологических и аллергических заболеваниях.

Однако следует помнить, что Сорбит в случае передозировки может оказывать на организм негативное действие.

В частности, при употреблении за сутки более 30-50 грамм данного вещества, у человека может начаться тошнота, рвота и диарея, а в редких случаях возможно возникновение серьезных аллергических реакций.

Единственным противопоказанием к применению Сорбита является индивидуальная его непереносимость, но в любом случае, прежде чем ввести в рацион это вещество, необходимо проконсультироваться у специалиста.

Под очищением печени понимается процесс, в результате которого происходит расширение печеночных протоков и выведение желчи в усиленном режиме. Это позволяет снять спазм, устранить застой и улучшить кровообращение в печени.

Существует много разных способов, но наиболее безопасным и эффективным является применение сорбита при очищении печени. Но даже при использовании этого метода надо соблюдать все правила, чтобы не навредить себе.

Также в день лечения желательно не покидать дом, так как сорбит оказывает слабительный эффект совершенно неожиданно.

Показано, что содержание сорбита, глюкозы и фруктозы в тканях периферической нервной системы повышается при гипергликемии.

Другие авторы установили, что у больных диабетом с почечной недостаточностью уровень сорбита и маннита в сыворотке крови повышен.

Кроме того, ряд авторов обнаружили у больных диабетом повышение экскреции с мочой сорбита, галактита и маннита, что коррелировало со степенью глюкозурии.

В связи со сложившимися представлениями о роли сорбитолового шунта в развитии осложнений диабета, возникли опасе­ния применения субстратов полиолового пути обмена Сахаров, в особенности сорбита и фруктозы. При этом высказывалось мнение, что опасен сорбит, образующийся эндогенно, а введенный продукт хорошо усваивается организмом и не опасен.

В то же время имеются сообщения, заставляющие отнестись с осторожностью к этому утверждению. Так, при скармливании крысам пищи, содержащей 30 % сорбита, через 40 дней в их печени наблюдалось снижение активности сорбитолдегидрогеназы на 50 %. При этом отмечалось усиление синтеза гликогена на фоне угнетения гликолиза и активности полиолового пути.

В других исследованиях при введении крысам сорбита, меченного радиоактивным изотопом, в ежедневной дозе 100 мг наблюдалось значительное повышение его концентрации в хрусталиках глаза.

Одновременно обнаруживалось также по­вышение содержания глюкозы и фруктозы, что свидетельствует о возможности их образования из сорбитола (E. Loten и соавт., 1966).

Однако на основании этих данных окончательные выводы делать преждевременно, так как в описанных случаях применялись высокие дозы сорбита. Необходимо учитывать их при составлении диеты и не рекомендовать больным прием этого заменителя длительное время.

Показано, что прием сорбита в дозе 100 г вызывает у здоровых людей незначительное повышение гликемии, а прием 25 г 3 раза в день не приводил к существенным изменениям этого показателя (Л.Г. Шерман, 1967; А.Н. Карамышев, 1972).

Было установлено, что сорбит обладает целым рядом положительных свойств. Доказано, что у больных диабетом он усва­ивается лучше, чем глюкоза, так как, превращаясь во фруктозу, не требует для этого инсулина и способствует накоплению гликогена в печени (но не мышечной ткани).

Кроме того, он обладает антикетогенным действием, что представляет практический интерес в связи со склонностью больных сахарным диабетом к кетоацидозу.

По данным некоторых авторов, внутривенное введение ксилита и сорбита детям при лечении кетонемии не требовало увеличения дозы инсулина, в то время как применение обычных углеводов сопровождалось ее повышением.

Сорбит благоприятно влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта, стимулирует выделение желудочного сока и обладает желчегонной активностью. Последнее свойство также имеет определенное значение при назначении сорбита боль­ным сахарным диабетом, так как при этом заболевании в некоторых случаях наблюдается тенденция к атонии желчных пу­тей (П.Н.

Майструк, Я.Л. Германюк, 1983). Улучшение оттока желчи, устранение ее застоя значительно облегчает состояние больного. Сорбит с успехом применяли при острых и хронических заболеваниях печени. При его употреблении отмечается значительное улучшение уже на 2-3-й день.

Исчезают или уменьшаются боли, чувство давления в правом подреберье, го­речь во рту, тошнота, нормализуется стул, улучшаются аппетит, сон. Разработаны рекомендации приема сорбита при хро­ническом запоре. Как желчегонное и послабляющее средство его следует принимать до еды или через 1-2 ч после нее по 5-10 г 2-3 раза в день.

Обычно максимальная доза в сутки составляет 20-30 г. Если начинается понос, нужно уменьшить либо дозу сорбита, принимаемую в один раз, либо число приемов. Иногда предпочитают принимать сорбит в растворенном виде (50 г пищевого сорбита растворяют в 0,5 л воды). В стакане такого раствора будет находиться 20 г пищевого сорбита.

Принимать его можно по 1/4-1/2 стакана 2-3 раза в день. Готовить его лучше не больше чем на 2 дня. В результате многократного применения сорбита установлено, что у больного человека имеется слабительный порог, который индивидуален у каждого.

Так, у многих лиц доза 7-10 г вызывала послабляющий эффект, в то время как другие не реагировали на дозу в 50 г (П.Ф. Крышень, Ю.И. Рафес, 1979). Необходимо отметить, что желчегонные и послабляющие свойства у сорбита выражены в меньшей степени, чем у ксилита.

Сорбит нашел применение при диагностических исследованиях, в частности для определения функции опорожнения желчного пузыря (Т.А. Куклина, 1967; В.В. Китаев, 1968).

Обычно с этой целью используют в качестве раздражителей различные вещества: яичный желток, оливковое масло, сернокислую магнезию и др.

Они раздражают слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, вызывают повышение секреции гормона холецистокинина, который расслабляет сфинктер Од-ди и сокращает желчный пузырь.

Сорбит использовали в бариево-сорбитной смеси при рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта для ускорения перистальтики и прохождения рентгеноконтрастного вещества, что значительно сокращало время процедуры. Сорбит также применяли с целью проведения слепого зондирования. При этом продемон­стрированы его преимущества перед сернокислой магнезией (Ю.И. Рафес, 1968).

Интересно свойство сорбита уменьшать потребность организма в витаминах группы В, что, вероятно, связано с повыше­нием их синтеза в кишечнике вследствие изменения бактериальной флоры (К. Okuda, 1961).

Так как сорбит не всасывается почечными канальцами и во время кругооборота в организме “забирает” воду из межкле­точных пространств, то благодаря осмотическому действию проявляет диуретический эффект (A.

Leimdorter, 1954), который может быть использован для обезвоживания и дезинтоксикации при отеке легких, остром серозном плеврите, уремии.

Противоотечное действие сорбита было использовано и в глазной практике у больных глаукомой, так как отмечено, что при внутривенном введении препарата наблюдается снижение внутриглазного давления.

Многократное клиническое применение сорбита выявило также целый ряд его недостатков. Так, длительное употребление в больших количествах может в редких случаях вызвать тошноту, вздутие живота, изжогу, легкое головокружение и даже появление сыпи. В таких случаях следует отказаться от его использования.

К недостаткам сорбита как сахарозаменителя относятся его более низкая сладость по сравнению с сахарозой и специфи­ческий “металлический” привкус. При замене сахара, чтобы сохранить сладость, сорбит необходимо добавлять в двойном количестве, что приводит к увеличению калорийности.

У больных сахарным диабетом после применения сорбита иногда наблюдается повышение уровня молочной кислоты в крови, а при средней и тяжелой формах этого заболевания — значи­тельное повышение глюкозы крови.

При рекомендуемом добавлении сорбита в пищу в количестве 30 г его энергетическая ценность составляет 120 ккал, что необходимо учитывать при расчете суточной калорийности пищевого рациона.

Пищевой сорбит находит применение в кондитерской промышленности. Его используют вместо сахара в печенье, вафлях и других продуктах, предназначенных для больных сахарным диабетом. Высокая гигроскопичность сорбита, его способность удерживать воду очень ценна в кондитерском производстве для сохранения свежести изделий.

Конфеты, помадки, мармелад, к которым добавлено 5-15 % сорбита, практически не высыхают. Благодаря свойству задерживать воду сорбит является прекрасным стабилизатором влажности в продуктах питания при разных климатических условиях в течение дли­тельного времени.

Особое значение в этом отношении приобрел жидкий сиропообразный раствор сорбита, который не те­ряет свойств при варке, улучшая качество и стабилизируя концентрацию фруктовых соков, конфет, варенья.

При употреблении сорбита и содержащих его кондитерских изделий следует учитывать содержание в них муки, жиров и других добавок, которые могут повлиять на гликемический профиль и калорийность диеты.

Считается, что применение сорбита может быть длительным, однако целесообразно делать месячные перерывы через каждые 3-4 мес после его употребления.

Желательно чередовать прием сорбита с другими некалорийными сахарозаменителями.

4.Технология получения сорбита

Известно получение сорбита из глюкозы путем гидрирования последней водородом в присутствии никелево-алюминиевого катализатора под давлением при температуре выше 100.

Изобретение имеет целью повышение выхода кристаллического сорбита путем применения катализатора, приготовленного по способу, описанному в авторском свидетельстве Юо 38127, согласно которому сплав алюминия с никелем обрабатывают едкой щелочью и затем промывают водой.

Для получения сорбита применяют как медицинскую, так и пищевую глюкозу. Процесс получения сорбита производится следующим образом.

 Приготовленный из глюкозы водный, без добавления этилового или метилового спирта, раствор должен быть обесцвечен активированным углем. Раствор глюкозы приготовляют концентрацией от 60 до 70в и доводят концентрированным раствором едкой извести до рН 8, 2 до 8, 4.

 Была установлена возможность проводить гидрирование 70-процентного раствора глюкозы, причем при концентрированных растворах катализатор находится во взвешенном состоянии, что обеспечивает максимальную поверхность соприкосновения трех фаз: твердой (катализатора), жидкой (раствор глюкозы) и газообразной (водорода).

 Процесс гидрирования проводят в автоклаве с мешалкой, с целью достижения максимального соприкосновения указанных трех фаз.

В силу того, что применяемый катализатор довольно тяжел, целесообразно вести процесс в горизонтальном автоклаве с наименьшей высотой, Водород подают в автоклав  и давление в автоклаве доводят до 60-80 атмосфер, после чего в рубашку автоклава подают пар (за счет чего температура поднимается до 100 -120С).

 При достижении в автоклаве температуры 80 – 90 С начинается процесс гидрирования,

Начало процесса определяется по снижению давления на манометре, при спаде давления до 15 – 20 атм., в автоклав снова подают водород.

Процесс гидрирования продолжается от 45 до 80 мигнут, в течение этого времени берется проба для определения по Бертрану процентного содержания сорбита, По окончании гидрирования раствор сорбита сливают н загружают новую порцию раствора глюкозы с добавкой свежеприготовленного катализатора.

После 8 – 10 оборотов автоклава раствор выгружают вместе с катализатором, . отфильтровывают от последнего. Катализатор идет па оживление едкой щелочью, а раствор сорбита поступает на очистку для получения кристаллического сорбита.

Источник: https://www.myunivercity.ru/%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F/%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%82%D0%B0/57314_1323001_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B01.html

Сорбит

Получение сорбита

Это широко известный заменитель сахара, подсластитель.

Сорбит – вещество, встречающееся в природе. Натуральный сорбит присутствует в морских водорослях, плодах рябины, сливы, яблони, черешни и других крахмалосодержащих плодах.

Особенно много его содержится в косточковых плодах и сухофруктах.

Достаточно сказать, что в 100 граммах чернослива или сушеных груш содержится минимум 10 грамм сорбита, сушеных слив (обычных) и плодов шиповника – 8 грамм, кураги – 5 грамм. Он присутствует даже в пиве.

Основным сырьем для промышленного получения сорбита служит крахмал – кукурузный, пшеничный из ряда тропических растений.

Гидролиз крахмала дает на выходе D-глюкозу, из которой затем в процессе электролитического восстановления или каталитического гидрирования под высоким давлением получают сорбит.

Такой продукт состоит в основном из D-сорбита, но может содержать некоторые гидрогенизированные сахариды, например, маннит, мальтит и так далее. маннита и прочих редуцированных сахаров регламентировано санитарными нормами.

На рынке сырьевых товаров пищевого качества сорбит представлен в виде 70% водного раствора или как порошкообразный (кристаллический) продукт.

Мировое производство сорбита составляет около 800 тысяч тонн в год.


В каких продуктах используются сорбит?

Пищевая промышленность.

Имея характерные пищевые и технологические свойства, сорбит (европейский код безопасности Е420; международный код INS 420) используется на протяжении десятилетий в разнообразных продуктах питания.

Сорбит часто применяется как увлажнитель и стабилизатор в хлебобулочной и кондитерской промышленности, он продлевает срок годности пищевых продуктов посредством поддержания их влажности.

Его также применяют как пластификатор в табачной промышленности, он замещает глицерин в производстве сигарет, так как не образует акролеин при сгорании.

В качестве влагосберегающего агента сорбит используют в производстве икры в рыбной промышленности.

Научные данные показали, что использование сорбита в пищу благотворно влияет на здоровье человека.

Потребление продуктов, содержащих сорбит вместо сахара, может помочь в поддержании здоровья зубов путем уменьшения их деминерализации, а также может вызвать меньший подъем уровня глюкозы в крови после еды по сравнению с аналогичным пищевым продуктом, содержащим сахар.

Например, его сладость и низкая калорийность делают сорбит предпочтительным ингредиентом, в производстве кондитерских изделий без сахара и низкокалорийных продуктов.

Фармацевтическая промышленность.

Производство аскорбиновой кислоты, в котором сорбит является важнейшим промежуточным веществом, поглощает 15% мирового выпуска сорбита. Помимо этого, сорбит широко используется в качестве фармацевтического наполнителя.

Его применяют в качестве одного из основных подсластителей в лекарствах, жевательных резинках и таблетках. Сорбит может использоваться в смесях с интенсивными подсластителями. Поскольку он способен оказывать желчегонный эффект, его используют при тюбаже, например, при хроническом холецистите.

Вы можете встретить этот компонент в составе сиропов от кашля и слабительных препаратов.

Косметическая промышленность.

В косметике и средствах личной гигиены сорбит используется как ароматизатор и увлажнитель для кожи. Он способен частично или полностью заменить глицерин в составе косметических средств.

Его присутствие значительно улучшает текстуру косметических изделий, придавая им бархатистость и мягкость.

Сорбит используется в увлажняющих кремах и масках, жидкой пудре, в основе под макияж, лосьонах после бритья, дезодорантах, шампунях, гелях.

Сорбит признан идеальной основой для средств личной гигиены, таких как зубная паста и жидкость для полоскания рта.

Он действительно предотвращает высыхание зубной пасты благодаря увлажняющему свойству и придает ей необходимую вязкость. Кроме того, сорбит имеет также сильно выраженный охлаждающий эффект.

Этот эффект в сочетании со способностью подавлять кариес отлично подходит для рецептов жидкости для полоскания рта.

Химическая промышленность.

Сорбит считается ключевым химическим ингредиентом для производства биомассы. Полное восстановление сорбита позволяет получать алканы, такие как гексан, которые можно применять в качестве биотоплива. В самом сорбите содержится достаточно водорода для реакции:

19 C6O6H14 → 13 C6H14 + 36 CO2 + 42 H2O.

Сорбит, наряду с другими полиспиртами, такими как глицерин, является одним из компонентов, участвующих в производстве алкильных смол и жестких полиуретановых вспененных материалов.

Текстильная и кожевенная промышленность.

В текстильной промышленности сорбит используют в качестве смягчителя тканей и фиксатора цвета при крашении. Как смягчитель, он также используется в кожевенной промышленности.

Источник: https://sorbit.ru/produktsiya/naturalnye-sakharozameniteli/sorbit

Сорбит представляет собой шестиатомный спирт; по физическим свойствам он является белым кристаллическим веществом, без запаха, с приятно сладким, слегка холодящим вкусом (см. также разд. 15.6.1.10).

Он растворим в воде (235 г — в 100 г воды при 25 °С), слаборастворим в метаноле, этаноле и уксусной кислоте; кристаллизуется с 0,5 или 1 молекулой воды.

Температура плавления безводного сорбита 112 °С,
С6Н14О6 × 0,5Н2О — 75 °С, С6Н14О6 × 1,0Н2О — 55 °С.  –1,7° (С = 20 %, вода) [7].

Метаболизм сорбита практически не зависит от инсулина, поэтому он является заменителем сахара в диетических продуктах для диабетиков.

Получение сорбита [144, 145]

Сорбит получают в основном каталитическим гидрированием глюкозы (рис. 15.6.56).

Рис. 15.6.56. Получение сорбита

Для гидрирования используют 40–50% раствор глюкозы, который очищают от белковых, красящих и жировых веществ. Процесс проводят при давлении водорода 5–15 МПа при 130–150 °С. Для гидрирования используются никелевые катализаторы с добавкой хлоридов никеля и аммония.

Хлориды препятствуют образованию полимерных продуктов в ходе реакции. Добавки 25–40 % железа к никелевому катализатору обеспечивают 100% конверсию глюкозы уже при 5 МПа.

Окончание процесса определяют по прекращению падения давления водорода в течение 20–30 мин и остаточному содержанию глюкозы в пробе, которое не должно превышать 0,1 %.

Таблица 15.6.64

Характеристика глюкозо-фруктозных сиропов [17]

Показатель ГФС-42 ГФС-42 ГФС-55 ГФС-90
СВ, масс. %71807780
рН3–43–43–43–4
золы (сульфаты), масс. %0,050,050,050,05
Сладость относительно сахарозы, масс. %90–10090–100100–110120–160
Углеводный состав, масс. % к массе СВ:
фруктоза42425590
глюкоза5252418
олигосахариды6642
Рекомендуемая температура хранения, °С26–3241–4624–2918–29

Очистку раствора сорбита от солей тяжелых металлов (железа, меди, никеля, алюминия) осуществляют ионообменным способом или обработкой двузамещенным фосфорнокислым натрием (Na2HPO4) и мелом. В присутствии реагентов тяжелые металлы осаждаются в виде фосфатов и карбонатов.

Получающиеся аморфные осадки адсорбируют из раствора какое-то количество примесей и красящих веществ. Предварительно раствор технического сорбита разбавляют водой до 25% содержания СВ, подогревают до 40 °С, добавляют фосфорнокислый натрий (2 масс.

 % от массы сорбита), подогревают раствор до 60 °С и добавляют мел в количестве 5 %. При размешивании раствор подогревают до 80 °С и после выдерживания без перемешивания в течение 1 ч отфильтровывают.

Обесцвечивание и удаление органических примесей осуществляют с использованием активного угля.

Раствор очищенного сорбита сгущают при уменьшенном давлении до 89% концентрации СВ, добавляя перед концом упаривания лимонную кислоту. Упаренный раствор разливают в формы при 75–76 °С. Застывание пищевого сорбита проводят при естественном охлаждении в течение 10–12 ч.

Применение сорбита [144]

Возрастающее потребление сорбита связано со следующими его свойствами: он нелетуч, стабилен и не разрушается при нагревании и варке, не разлагается дрожжами, безвреден для здоровья, имеет умеренно сладкий вкус, мало чувствителен к действию микроорганизмов, является биологически активным соединением, ингибитором кристаллизации и др.

В пищевых продуктах сорбит используется как стабилизатор влажности, подслащивающее вещество. Широкое применение находят производные сорбита. Благодаря своему свойству задерживать воду сорбит является прекрасным стабилизатором влажности в продуктах питания при разных климатических условиях.

Сорбит является заменителем глицерина и широко применяется в фармацевтической промышленности  и медицине [145]: в свечах, пастах, кремах, эмульсиях  и микстурах. Он хорошо переносится кожей и совместим с большим числом дерматологических веществ (бурой, борной кислотой, ихтиолом, салициловой кислотой, серой, диоксидом титана и др.).

Сорбит оказывает влияние на все жизненно важные функции организма, не оказывая заметного влияния  на морфологический состав крови, уровень сахара  и структуру органов. Поэтому сорбит может применяться в комплексной терапии при лечении хирургических больных, больных сахарным диабетом, а также  в урологии, педиатрии и других отраслях медицины.

Наибольшее применение сорбит нашел при заболеваниях желчевыводящих путей. Для больных хроническим холециститом (каменным и бескаменным), дистонией желчного пузыря и желчевыводящих путей,  а также в состояниях после холецистэктомии он является весьма эффективным лечебным препаратом.

В косметической промышленности влагостабилизирующее действие сорбита используется в кремах, лосьонах, зубных пастах и т. д. Он не обладает кариогенными свойствами и поэтому входит в состав зубных паст. Также не подавляет образование пены.

В текстильной промышленности свойства сорбита используются при производстве искусственных волокон и в частности для шлихтования (получают высококачественный шлихтовальный раствор, содержащий 12–45 % сорбита и 5–6 % желатина), при окраске и набивке текстиля.

В кожевенной промышленности сорбит используется как стабилизатор влажности при производстве обуви. Пигментированные материалы для выделки кожи содержат 0,5 % сорбита; в подошвенную кожу добавляют сорбит в количестве, обеспечивающем 10–20% влажность. Добавление сорбита в обувные кремы улучшает впитываемость их кожей, обеспечивает упругость.

Сорбит применяется как стабилизатор влажности  в табачной и бумажной промышленности, в качестве пластификатора при производстве клеев. Он имеет также и другие области применения.

Продукты синтеза на основе сорбита [51, 144]

Сорбит в основном применяется в производстве витамина С (см. далее), а также для получения эфиров сорбитана и жирных кислот, использующихся в качестве поверхностно-активных веществ.

Сложные эфиры ангидросорбита (рис. 15.6.57) являются неионными эмульгаторами в пищевой промышленности (табл. 15.6.65), фармацевтике, производстве косметических препаратов, в качестве замасливателей  и мягчителей в текстильной промышленности и в других областях [7]. Критическая концентрация мицеллообразования этих ПАВ составляет примерно 0,1 [7].

Рис. 15.6.57. Эфиры сорбитана:
60 — моноэфиры, 61 — триэфиры;  R = C17H35 — стеараты,
R = С11Н23 — лаураты,  R = С15Н31 — пальмитаты,
R = С17Н33 — олеаты

Таблица 15.6.65

ПАВ, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов
 в Российской Федерации [51]

Е-номер ПАВ Технологические функции Значение ГЛБ [147]
Е 491Сорбитанмоностеарат, СПЭН 60Эмульгатор4,7
Е 492Сорбитантристеарат, СПЭН 65Эмульгатор2,1
Е 493Сорбитанмонолаурат, СПЭН 20Эмульгатор8,6
Е 494Сорбитанмоноолеат, СПЭН 80Эмульгатор4,3
Е 495Сорбитанмонопальмитат, СПЭН 40Эмульгатор6,7
Е 496Сорбитантриолеат, СПЭН 85Стабилизатор, эмульгатор1,8

Синтез эфиров осуществляют взаимодействием сорбита и соответствующей кислоты при 180–225 °С  в присутствии щелочных катализаторов [7].

Эфиры сорбитана и жирных кислот при взаимодействии с оксидом этилена или пропилена в среде  1,4-диоксана образуют производные (сорбитали), которые являются эффективными эмульгаторами.

При этоксилировании гидрофильность эфиров сорбитанов, зависящая от числа ацильных групп, значительно повышается.

Источник: http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/06_syre_i_produkty_promyshlennosti_organicheskikh_i_neorganicheskikh_veshchestv_chast_II/5363

Способ получения сорбита

Получение сорбита

Класс 12о, 5

Л 51750

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном бюро пас.мдуюи ей регистрации изобретений при Госплане СССР

Г. А. Кирхгоф и О. И. Кор

Способ получения сорб

Заявлено 7 декабря 1936 года за .% Т

30 сентября 1937 го

Сорбит обычно получают восстано- влением глюкозы, проводя процесс одним из следующих методов: 1) восстановлением глюкозы в слабо щелочной среде амальгамой натрия, 2) восстановлением глюкозы в водном или водноспиртовом растворе амальгамой алюминия, в присутствии незначительных количеств аммиака, 3) восстановлением глюкозы амальгамой кальция, 4) восстановлением глюкозы под давлением, в присутствии катализаторов, 5) восстановлением глюкозы электрол изом.

При осуществлении последнего метода ход процесса зависит от рН среды, При рН, равной 7 — 10, получается сорбит, а при рН, равной

10 — 13, — смесь маннита с сорбитом.

Для поддержания нужно” щелочности при реакции добавляется серная кислота для нейтрализации освобождающейся щелочи.

гтвторами настоящего изобретения найдено, что для автоматического регулирования рН среды в пределах от 7 до 10 достаточно прибавить к электролитической ванне гидрат окиси алюминия или какой-либо соли алюминия и соответствующее количество щелочи. Сначала выпадает гидрат окиси алюминия, который затем частично переходит в раствор, образуя алюминат калия.

Во время электролиза на ртутном катоде образуется амальгама калия.

Калий из амальгамы переходит в раствор в виде едкого калия, последний реагирует с взвешенным гидратом алюминия и образует алюминат. Таким образом, реакция остается нейтральной на лакмус, и рН среды держится в пределах от 7 до 10.

Иногда, под конец реакции, вследствие ухода части серной кислоты в анодное пространство, свободного гидрата окиси алюминия не остается; тогда к прозрачному раствору нужно добавить немного серной кислоты.

Для восстановления берется ванна 10 32 сл, катодом служит налитая в нее ртуть (8,07 дланя), а анодом свинец в пяти пористых сосудах (d = 7,5 см), подвешенных на эбонитовой крышке. В пористые сосуды со свинцом налита пятинормальная серная кислота.

Для проведения процесса восстановления нагревают до кипения 3 л, воды, растворив в ней 750 г алюминиево-калиевых квасцов и 660 г 90″,,-й глюкозы. Как только получится прозрачный раствор, добавляют 10 г угля и фильтруют. Почти бесцветный фильтрат загружают в электролизер и при хорошем перемешивании приливают раствор едкого калия до нейтральной реакции на тимолфталеин и щелочной на лакмус.

После этого электролит нагревают до 45 и включают ток. Плотность тока на катоде равна 3 А, дм – (лучше 4 — 4,5 А). Восстановление проводят при 50 — 55, контролируя ход процесса пробным определением количества глюкозы в катодной жидкости. Количество глюкозы определяют по Вильштетеру следующим образом.

В колбу с хорошо пригнанной пробкой наливают 2 см катодной жидкости, прибавляют 25 см “,„нормального раствора иода, затем по капляи 25 см /» нормального едкого натра.

Закрывают колбу пробкой и оставляют стоять 20 минут, после чего раствор подкисляют 25 см 1 „- нормальной серной кислотой и оттитровывают не прореагированный иод г, » нормальным тиосульфатом.

Восстановление считается законченным, когда две пробы, взятые одна после другой через полчаса, дают один и тот же результат.

Общий расход тока равен 625 амперчасов против 178,2, требуемых теорией.

По окончании процесса водный раствор отделяют от ртути, подкисляют

50%-й серной кислотой до слабо фиолетовой реакции на конго (200 см”) и выпаривают в вакууме до одной трети первоначальной величины. К еще теплому раствору добавляют 2,4 объема

96 -ro спирта (4 л) и по охлаждении отсасывают выпавшие неорганические соли. Далее промывают два раза в стакане теплым 80%-и спиртом, вновь фильтруют и промывают спиртом на воронке. Из соединенных фильтратов отгоняют спирт, а оставшуюся жидкость упаривают в вакууме (при

70 — 40 мм давления) до густого сиропа (516 г). в нем глюкозы равно 3,2% (при опытах в лаборатории глюкозы оставалось около

1 %).

Выход сорбита, за вычетом глюкозы, составляет около 500 г или 84% от веса, считая на 100%-ю глюкозу, Дальнейшую обработку полученного сиропа можно вести двумя путями.

I) Выделение сорбита через его соединение с бензальдегидом. 516 г сиропа сорбита растворяют в 516 см”

50%-й серной кислоты при температуре

3 — 12, охлаждают раствор до 3 ” и, вытеснив из сосуда воздух током углекислоты, прибавляют 516 г свежеперегнанного бензальдегида.

Через 8 минут все застывает в сплошную белую массу, и температура поднимается до 7″.

Смесь оставляют на ночь на льду, добавляют холодной воды, размешивают, отсасывают бензальдегидное соединение на воронке Бюхнера и промывают его по два раза водой (по 300 м ) и эфиром (по 100 см ).

Вес полученного осадка 1200 г.

2) Разложение дибензалсорбита.

1200 г дибензалсорбита кипятят в колбе с обратным холодильником с 6,5 частями 5%-й серной кислоты до полного растворения осадка.

Реакционную массу охлаждают, бензальдегид экстрагируют эфирои, а кислый водный раствор нейтрализуют гидратом окиси бария (реакция на лакмус нейтральная или слабо щелочная).

Раствор отделяют от сернокислого бария и обрабатывают углекислотой для выделения остатков бария в виде карбоната. Фильтрат упаривают в вакууме до консистенции сиропа, застывающего при охлаждении.

Выход — 350 г почти белого продукта, что соответствует 68% выхода от взятого технического сорбита, После перекристаллизации из 96 спирта (в отношении 1;10) и сушки в вакууме получается 210 г сорбита без учета продукта, оставшегося в маточнике.

Бензальдегид перед экстракцией эфиром можно отогнать из реакционной смеси с парами воды, но сорбит при этом получается немного темнее, 3) Очистка сорбита без бензальдегида, При восстановлении глюкозы электролизом сорбит загрязнен только глюкозой, и потому очистки через бензальдегидное соединение можно избежать.

516 г сиропообразного технического сорбита (с 2% глюкозы) разбавляют вдвое водой, кладут 50 г дрожжей и ставят в термостат при 35 на 1 — 2 дня.

Когда нагретая до кипения проба

a, сла с фелинговой жидкостью покажет отсутствие глюкозы, раствор сливают с осадка дрожжей, кипятят с 1% угля и фильтруют. Фильтрат упаривают в вакууме, остаток после охлаждения застывает в твердую массу почти белого цвета.

Сорбита получается 500 г с содержанием глюкозы в 0,08%.

Предмет изобретения.

Способ получения сорбита электролитическим восстановлением глюкозы при рН ванны от 7 до 10 с применением ртутного катода, отличающийся тем, что указанную щелочность поддерживают добавкой к электролитической ванне гидрата окиси алюминия или солей алюминия и щелочи для осаждения гидрата окиси алюминия.

1 ип. „Г!ечатный 1 руд”. Зак. 5734 — 500

   

Источник: https://findpatent.ru/patent/5/51750.html

ISSN 2618–7159 ИФ РИНЦ = 0,440

Получение сорбита
1 Кедельбаев Б.Ш. 1 Ергешова Б.К. 1 Меманов А. 1 1 Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова 1. Кочетков Н.К. Химия углеводов. – М.: Химия, 1967. – 672 с.
2. Аширов А.М., Тажиметова А.Ж., Каримов Р.Х., Курбанбеков К.Т. Гидрирование и гидрогенолиз ксилозы на сплавных модифицированных катализаторах // Наука и образ. ЮК. – 1998.

– № 3/16. – С. 27–30.
3. Иманкулов Н.Н., Куатбеков А.М., Исмаилов Т., Кедельбаев Б.Ш. Квантово-химические исследования реакции гидрирования и гидрогенолиза углеводов // ХПС. – 2000. – № 2. – С. 170–171.
4. Шаграева Б.Б., Утельбаев Б.Т., Туртабаев С.К., Кедельбаев Б.Ш. Исследование термодесорбции водорода из промотированных медных катализаторов // Поиск.

– 2003. – № 3. – С. 5–7.

Поиск заменителей сахара, новых, безвредных для человека, низкокалорийных подслащивающих веществ, интенсивно проводимый за последние годы во многих странах, обусловлен необходимостью оптимизации питания здоровых людей, а также возможностью решения вопросов рационального питания людей, страдающих определенными заболеваниями.

При общемировом объеме производства сахара около 130 млн т общая выработка заменителей сахара составляет до 15–20 млн т сахарного эквивалента. Это привело к относительному снижению потребления сахарозы в чистом виде из сахарной свеклы и тростника.

Замена сахарозы другими веществами связана с её высокой удельной энергией и легкой усвояемостью. Сахарозу получают из сахарной свеклы и сахарного тростника.

Вместе с тем сладкие продукты (глюкозу, фруктозу, ксилит, сорбит) можно изготавливать из различных видов отходов.

Свеклосахарное производство, перерабатывая сахарную свеклу, дает обычный белый сахар–песок и в качестве отходов – жом (обессахаренную свекловичную стружку), дефеко-сатурационный осадок, получаемый при очистке сока, и мелассу.

Для сахарного производства меласса является отходом, но для ряда отраслей пищевой и комбикормовой промышленности она служит ценным сырьем. Из оставшихся в мелассе сахарозы и инвертного сахара брожением получают лимонную и молочную кислоты, глицерин, ацетон, этиловый и бутиловый спирты.

В сусле, приготовленном из мелассы, выращивают хлебопекарные дрожжи, из раствора мелассы извлекают глютаминовую кислоту. Мелассу добавляют в грубые корма для скота.

Влияние добавок ферросплавов на активность многокомпонентного никелевого катализатора при РH2 = 6 М Па

Катализатор

ТОП., °С

Выход сорбита ( %) во времени (мин)

W∙104 моль/г∙кт∙мин

Ni-50 %Аl

100

14,0

30,2

8,5

Ni-50 %Аl-ФSi

100

42,2

76,9

23,8

Ni-50 %Аl-ФSiMn

100

56,9

94,4

36,7

Ni-50 %Аl-ФМn

100

53,9

92,0

33,5

Мелассу, полученную на последней стадии кристаллизации продуктового отделения сахарного завода, предлагается нами использовать в качестве сырья для производства сорбита.

Целью нашего исследования является разработка методов синтеза сорбита из глюкозы, полученной гидролизом мелассы, на модифицированных никелевых катализаторах.

Объектами исследования явились следующие многокомпонентные сплавы и катализаторы: скелетные алюмо–никелевые катализаторы с модифицирующими добавками ферросилиция (ФSi), ферромарганца ФМn и ферросиликомарганца (ФSiМn).

В данной работе исследованы каталитические свойства сплавных медных катализаторов, модифицированных не чистыми металлами, а ферросплавами. В качестве добавок использовали следующие ферросплавы – ферромарганец (ФМn), ферросилиций (ФSi) и ферросилициймарганец (ФSiMn).

Сплавы готовили в высокочастотной плавильной печи марки ОКБ – 8020. В кварцевый тигель помещали рассчитанное количество Al в виде слитков и постепенно нагревали до 1000–1100 °С, затем вводили необходимое количество Ni и добавку ферросплава в виде стружки или порошка.

В результате экзотермической реакции температура расплава поднималась до 1700–1800 °С, перемешивание индукционным полем длилось 3–5 мин. В графитовых изложницах сплав охлаждали на воздухе и измельчали до зёрен 0,25 мм.

Для активации сплавов 1,0 г сплава выщелачивали 20 %-ым раствором едкого натра (в объёме 40 см3)на кипящей водяной бане в течение 1 часа, после чего катализатор отмывали от щёлочи водой до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Изучение кинетических закономерностей проводили в видоизменённом реакторе системы ЛенНИИХиммаш (ёмкость 0,5 л) периодического действия. Аппарат снабжён герметическим приводом мощностью 0,6 кВт, число оборотов мешалки 2800 об/мин.

Полный анализ продуктов реакции заключался в определении редуцирующих сахаров по методу Макэна-Шоорля и многоатомных спиртов методом бумажной хроматографии.

Из таблицы видно, что исследуемые никелевые катализаторы в изученных нами условиях проявляют высокую активность по сорбиту. Количество образующегося сорбита по различному увеличивается в зависимости от химической природы добавок ферросплавов.

Наибольшую активность проявляет катализатор из сплава с 3 мас. % ФМn. Выход сорбита на нем при 1000 °С и МПа на 60 минуте гидрирования составляет 94,4 %. При 6 МПа скорость гидрирования глюкозы на Ni-50 % Аl-3 % ФSiМn в четыре раза выше, чем на скелетной никеля без добавки. Исходя из полученных данных, исследуемые катализаторы располагаются в ряд: Ni-Al-ФSiMn>Ni-Al-ФМn > Ni-Al-ФSi .

В дальнейшем были установлены кинетические закономерности процесса гидрирования глюкозы на модифицированных Сu, Ni и Со- катализаторах, в зависимости от концентрации глюкозы в растворе, температуры и давления водорода, найдены оптимальные условия (температура 140–160 °С и давление водорода 4–6 МПа) осуществления технологического процесса получения сорбита из нового вида сырья. Таким образом, нами показана возможность получения сорбита из отходов свеклосахарного производства.

Библиографическая ссылка

Кедельбаев Б.Ш., Ергешова Б.К., Меманов А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СОРБИТА НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЕРРОСПЛАВАМИ КАТАЛИЗАТОРАХ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 7. – С. 147-149;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=7770 (дата обращения: 20.03.2020).

Источник: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=7770

РецептЛечения
Добавить комментарий