專利名稱：分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色譜分離領(lǐng)域，特別是通過模擬移動(dòng)床和/或批處理法進(jìn)行的含有糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的溶液的色譜分級(jí)。所述溶液通常為多級(jí)分植物提取物及其水解物和衍生物。本發(fā)明的方法目的在于提高分離系統(tǒng)的分離效率，它通過以新穎性和創(chuàng)造性的方法將包含部分分離曲線(S印aration profile)的級(jí)分重新引入分離系統(tǒng)而減少新洗脫液的體積同時(shí)基本上保持或者甚至提高產(chǎn)物的收率和/或純度。
背景技術(shù)：
近年來，人們一直在對(duì)色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行研究，用于自植物提取物及其水解物和衍生物(例如亞硫酸鹽制漿廢液、糖蜜、酒糟和淀粉水解物)中分離有價(jià)值的成分，例如糖和甜菜堿，研究的目的是提高系統(tǒng)的分離能力和分離效率。然而，色譜分離系統(tǒng)(特別是批處理系統(tǒng)以及SMB系統(tǒng))具有弊端，即由于系統(tǒng)的極端復(fù)雜性使得洗脫液與供料的比例非常高。使得洗脫物再循環(huán)到分離系統(tǒng)中的各種方法已經(jīng)用于色譜批處理系統(tǒng)和SMB系統(tǒng)。US 4, 109, 075 (CPC International he.)公開了通過批處理色譜法自例如淀粉轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中分離糖的方法，其中收集到了至少三種具有不同分子量的不同糖級(jí)分。然后，將第一種糖級(jí)分(最高分子量級(jí)分)用于下一個(gè)供料的洗脫，隨后用水洗脫。據(jù)報(bào)道，這種操作模式能夠使得洗脫水的用量最小化并能夠獲得富含任一種較低分子量糖的級(jí)分DP1至 DP4。US專利4 267 054(Sanmatsu Kogyo Co.)公開了自多種級(jí)分混合物中分離兩種級(jí)分(例如葡萄糖和果糖)的批處理色譜分離方法，其中收集的來自分離柱的洗脫物含有四種級(jí)分(a)、(b)、(c)和(d)。級(jí)分(a)和(c)為產(chǎn)物級(jí)分，級(jí)分(b)為含有相對(duì)較大量的目標(biāo)產(chǎn)物的混合級(jí)分，級(jí)分(d)為含有級(jí)分(c)尾部和級(jí)分(a)前部的稀級(jí)分，用于下一個(gè)循環(huán)操作。級(jí)分(b)和(d)通過將其引入分離柱的頂端而再次回歸到分離系統(tǒng)中。US專利4 402 832 (UOP Inc.)公開了在SMB色譜系統(tǒng)中自萃余液成分(例如葡萄糖)中分離提取成分(例如果糖)的方法，其中將稀的提取級(jí)分和不純的萃余液級(jí)分返回到收集它們的相同柱中。據(jù)報(bào)道，與現(xiàn)有技術(shù)中的方法相比，該方法使得自產(chǎn)物流(product streams)中回收洗脫液所需要的能量大大降低。另外，據(jù)記載，通過分離單元的液體循環(huán)的速率降低，這使得柱子的填充物更為緊密。據(jù)記載，這又使得通過吸附床的流量最小化并且使空容積最小化。US專利4 487 198 (Hayashibara)公開了自糖淀粉溶液分離麥芽糖的雙階段色譜批處理方法，其中收集來自第一階段中分離柱的洗脫物，為5個(gè)級(jí)分A、B、C、D和E。級(jí)分A 為葡聚糖級(jí)分，級(jí)分C為麥芽糖級(jí)分，級(jí)分E為葡萄糖級(jí)分。級(jí)分B為含有葡聚糖和雜質(zhì)麥芽糖的后坡(rear slope)級(jí)分，級(jí)分D為含有麥芽糖和雜質(zhì)葡萄糖的前坡(front slope) 級(jí)分。在下一階段，級(jí)分B和D連續(xù)地以此順序與新鮮供料一起上樣于分離柱，從而使得級(jí)分B在供料前引入而級(jí)分D在供料后引入。US專利6 200 390 (Amalgamated Research Inc.)公開了自例如糖蜜中回收甜菜堿和糖的色譜連續(xù)SMB方法。在該方法中，甜菜堿“區(qū)段(block)”自SMB系統(tǒng)的循環(huán)回路中被置換出來但不會(huì)影響所述系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在實(shí)際操作中，甜菜堿集中的級(jí)分自連續(xù) SMB系統(tǒng)的循環(huán)回路中被取回而相等體積的水被引入循環(huán)回路。然后循環(huán)回路不受干擾繼續(xù)進(jìn)行。US 專利 6 602 420 (Amalgamated Research Inc.)公開了具有偶聯(lián)循環(huán)(coupled looping)的兩步色譜分離方法，包括模擬移動(dòng)床操作與連續(xù)置換色譜(連續(xù)SMB)的偶聯(lián)。 該方法可以應(yīng)用于自蔗糖溶液(例如糖蜜)中回收甜菜堿和/或轉(zhuǎn)化糖，使得隨后能夠生產(chǎn)高純度的蔗糖產(chǎn)品。據(jù)記載，采用置換方法而非洗脫方法能夠減少洗脫液的用量。據(jù)記載，典型的糖蜜色譜分離系統(tǒng)對(duì)于每一份體積的供料糖蜜(在供料中有60%的溶解固體) 而言應(yīng)當(dāng)采用約6. 0-8. 0份體積的水，而置換色譜的應(yīng)用使得有機(jī)化合物(例如甜菜堿) 的分離可以采用水與供料的比例降低至2.0以下。另外，甜菜堿級(jí)分的濃度范圍據(jù)報(bào)道可以自通常的1-5 %的溶解固體上升至8-15 %的溶解固體。US 5 127 957 (Danisco)公開了在同一循環(huán)(一個(gè)回路)中自蜜糖中分離甜菜堿、 蔗糖和剩余蜜糖的色譜順序SMB方法。在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，將新一部分的供料溶液加到部分分離的剩余蜜糖之間的系列柱中，并將蔗糖部分加到預(yù)設(shè)柱的頂端。US 6 093 3 (Danisco)公開了包含至少兩種填料床的色譜雙回路SMB方法，該方法用于處理甜菜糖蜜類溶液以回收甜菜堿級(jí)分和蔗糖級(jí)分。除了甜菜糖蜜外，所述糖蜜溶液可以例如為甘蔗糖蜜、釜餾物、酒糟木糖蜜、小麥糖蜜、大麥糖蜜或玉米糖蜜。US 6 896 811 B2 (Danisco)公開了在一次循環(huán)期間(在下一種供料提供給分離系統(tǒng)之前)通過色譜分離回路使得已形成的分離曲線循環(huán)一次以上或少于一次從而將溶液分離為至少兩種級(jí)分的色譜SMB方法。該方法可以用于例如自亞硫酸鹽蒸煮液中分離木糖、自甜菜糖蜜中分離蔗糖和甜菜堿、自含果糖的糖漿中分離果糖以及自含麥芽糖的糖漿中分離麥芽糖。US 5 637 225公開了通過包含至少兩種色譜組合式填料床(sectional packing material beds)的色譜順序SMB系統(tǒng)自亞硫酸鹽蒸煮液中分離木糖的方法。待分離液體在包含一或多個(gè)組合式填料床的一或多個(gè)回路中的再循環(huán)期再循環(huán)。US 6 572 775公開了通過色譜模擬移動(dòng)床方法將溶液分離為兩種或多種級(jí)分的方法，其中所述分離包括在同一回路中的至少兩種分離曲線。該方法可以用于例如自糖蜜中分離甜菜堿和蔗糖、自酒糟中分離甜菜堿、自葡萄糖/果糖混合物中分離葡萄糖和果糖以及自木糖醇泄出液(rim-off)中分離木糖醇。由上述現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)知道的是，可以將包含不同分離曲線的部分的級(jí)分返回到分離柱中。同樣，似乎是已知的方法能夠減少洗脫液的用量、節(jié)省自產(chǎn)物流中回收洗脫液所需要的能量、提高目標(biāo)成分級(jí)分的純度。然而，仍然需要更通用的分離方法，其中含有不同的快速移動(dòng)和緩慢移動(dòng)成分的分離曲線的各部分作為洗脫液的替代物被再次引入分離系統(tǒng)的不同部位，以進(jìn)一步降低濃縮成本并且能夠回收需要的目標(biāo)級(jí)分中的成分，同時(shí)基本上保持或者甚至提高產(chǎn)物成分的收率和純度。與本發(fā)明相關(guān)的定義“產(chǎn)物級(jí)分”為通過色譜分離方法獲得的級(jí)分，含有產(chǎn)物成分。可以是一或多種產(chǎn)物級(jí)分?！皻埩粑锛?jí)分”或“殘留級(jí)分”是主要含有除了產(chǎn)物成分外的其它成分的級(jí)分，它們可以回收。所述其它成分通常選自鹽、有機(jī)酸和無機(jī)酸及其鹽，例如乙酸、木糖酸、氨基酸、 有色化合物(color compounds)、甘油、木質(zhì)素磺酸鹽、低聚糖等，取決于原料以及除了產(chǎn)物糖、糖醇和糖酸之外的糖、糖醇和糖酸?？梢杂幸换蚨喾N殘留物級(jí)分。殘留級(jí)分(除了產(chǎn)物成分之外)的成分也稱為“殘留成分”。殘留成分的性質(zhì)取決于原料。另外，在自植物水解產(chǎn)物(例如亞硫酸鹽廢液)中分離糖、糖醇和糖酸的過程中，殘留物級(jí)分的殘留成分主要包括木質(zhì)素磺酸鹽、低聚糖、鹽、有機(jī)酸(例如木糖酸)和無機(jī)酸等。在自葡萄糖和果糖的混合物(例如轉(zhuǎn)化蔗糖和異構(gòu)化的葡萄糖)中分離果糖時(shí)，殘留級(jí)分的殘留成分主要包括例如雙糖和葡萄糖。在自糖-甜菜類溶液中分離甜菜堿時(shí)，殘留級(jí)分的殘留成分主要包括鹽、 有色化合物、有機(jī)酸、氨基酸、甘油、單_、二-和三糖等。在自淀粉水解產(chǎn)物中分離麥芽糖時(shí)，殘留級(jí)分的殘留成分主要由葡萄糖、麥芽三糖和較高分子量的低聚麥芽糖?！霸傺h(huán)級(jí)分”為含有沒有完全分離的產(chǎn)物化合物的級(jí)分，它的純度較低或者較產(chǎn)物級(jí)分更稀，它可以與供料混合再循環(huán)進(jìn)行分離。再循環(huán)級(jí)分通常用作供料的稀釋劑。在將再循環(huán)級(jí)分重返柱中之前也可以進(jìn)行一或多個(gè)操作；例如可以將再循環(huán)級(jí)分通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮?？梢杂幸换蚨喾N再循環(huán)級(jí)分?！绊樞颉被颉胺蛛x順序”為步驟的預(yù)定順序，它們?cè)谶B續(xù)色譜分離方法中連續(xù)不斷地進(jìn)行重復(fù)，包括有助于將供料成分分離為產(chǎn)物級(jí)分和其它級(jí)分所需要的所有步驟。一個(gè)順序可以包括一或多個(gè)循環(huán)。如果一個(gè)新的順序開始的位置與前一個(gè)順序開始的位置相同， 則所述循環(huán)等于所述順序。“步驟”包括一或多個(gè)供料期、洗脫期和循環(huán)期。在供料期，將供料溶液引入預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)局部填充床(partial packed bed) 中。在供料期和/或一或多個(gè)其它期，可以取回一或多種產(chǎn)物級(jí)分以及一或多種殘留級(jí)分。在洗脫期，將洗脫液注入預(yù)設(shè)的局部填充床中。在循環(huán)期，基本上不向局部填充床中注入供料溶液或洗脫液并且也不取回產(chǎn)物?！癝MB”是指模擬移動(dòng)床系統(tǒng)。在連續(xù)的SMB系統(tǒng)中，所有的液體流連續(xù)不斷地流動(dòng)。這些液體流為供給的供料溶液和洗脫液、分離曲線的循環(huán)以及取回的產(chǎn)物。在順序SMB系統(tǒng)中，并非所有的液體流(如上所定義)都是連續(xù)不斷地流動(dòng)?！肮┝稀睘橐粋€(gè)順序期間引入分離柱的一定量的供料溶液。“亞曲線(subprofile) ”為一個(gè)成分的濃度曲線，也稱為成分峰?！胺蛛x曲線(s印aration profile) ”是指由于洗脫液和供料溶液的流入以及分離柱中通過填料床的流量而由供料中存在的溶解物(此)形成的干燥固體的曲線，它可以通過完成/重復(fù)分離順序而獲得。“部分分離曲線(a part of the separation profile) ”(等于“部分”或“PART，，) 是指分離曲線的任何部分，在該部分中它可以包含液體和成分，它可以用于替代洗脫液。“部分供料期”是指將該部分作為洗脫液的替代引入分離系統(tǒng)?！胺濉睘樯V圖的一部分，其中檢測(cè)器響應(yīng)是由成分所引起的?！氨Ａ趔w積”(Rt)為洗脫成分或者分離曲線的某個(gè)點(diǎn)通過樹脂床所需要的流動(dòng)相的體積。一個(gè)成分的保留體積可以表示為樹脂床體積的％。在本發(fā)明中，保留體積特別是指從洗脫產(chǎn)物級(jí)分成分(例如木糖、果糖、甜菜堿或麥芽糖產(chǎn)物級(jí)分)開始到通過柱所需要的體積?！巴衔病笔侵钙渲姓８咚狗?Gaussian peak)的不對(duì)稱系數(shù)> 1的現(xiàn)象。拖尾最通常是由于對(duì)于溶解物具有較正常保留更強(qiáng)的保留的填料的位置所導(dǎo)致的。在本發(fā)明中，“空隙”或“空體積”是指將導(dǎo)電性峰(鹽)從開始洗脫到通過柱子所需要的體積?！癇V”是指柱、部分填充柱或分離系統(tǒng)的樹脂床體積。“峰寬(Peak broadening) ”是指當(dāng)其通過柱時(shí)色譜峰(分離曲線)的分散 (dispersion) 0“步驟體積”(V)是指流動(dòng)相的體積(包括供料、洗脫液和循環(huán))，它使得成分、分離曲線或其部分移動(dòng)通過分離柱，自分離順序中的預(yù)定步驟到相同或后續(xù)順序中的預(yù)定步驟。步驟體積可以通過將每個(gè)步驟中移動(dòng)的流動(dòng)相的體積(在供料、洗脫和/或循環(huán)期每一個(gè)步驟中引入柱中的體積)相加而一步步地計(jì)算出來?！跋疵撘阂胛恢谩笔侵钙渲邢疵撘嚎梢员灰氲纳V系統(tǒng)中的任何位置?！癉S”是指溶解的干燥物質(zhì)的量。等同于“溶解的固體量”。“成分的純度”是指成分基于DS計(jì)的含量?！胺蛛x能力”是指產(chǎn)物的量(干燥固體的kg數(shù))/分離樹脂的體積(m3)/小時(shí)(h)。 不包括再循環(huán)。"W/F比”是指洗脫液水的體積與供料的體積的比值。發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明提供了通過采用源自該分離的分離曲線的部分來代替洗脫液在色譜分離系統(tǒng)中分離含有糖、糖醇、糖酸和/或甜菜堿的級(jí)分溶液的方法。同樣至關(guān)重要的是，將含有其成分的所述部分導(dǎo)入分離系統(tǒng)中的正確步驟的正確位置，從而使得其中含有成分的部分最終進(jìn)入適當(dāng)?shù)募?jí)分，同時(shí)基本保持或者甚至提高產(chǎn)物級(jí)分的純度、產(chǎn)物成分的收率以及分離能力。本發(fā)明的目的通過特征在于獨(dú)立權(quán)利要求中所記載的方法達(dá)到。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案公開于獨(dú)立權(quán)利要求。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，能夠代替洗脫液并含有不同快速移動(dòng)和/或慢速移動(dòng)成分的所述部分不會(huì)干擾分離系統(tǒng)的分離效率。另外，新洗脫液的體積較現(xiàn)有技術(shù)中使用的洗脫液的量可以減少例如10% -70%。本方法也提供了取回級(jí)分中的較高的固體含量，這能夠減少隨后濃縮期中所需要的能量。殘留級(jí)分濃縮所需要的蒸發(fā)可以例如減少約5-50%的量或
者甚至更多。


圖1顯示了自Mg2+亞硫酸鹽廢液中分離木糖的實(shí)施例3中5-柱分離系統(tǒng)的第5 柱的分離曲線。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及在色譜分離系統(tǒng)中分級(jí)含有至少一種選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的成分的溶液的方法，所述系統(tǒng)包括含有一或多個(gè)部分填充床的一或多個(gè)柱，包括將溶液供給分離系統(tǒng)，將洗脫液引入分離系統(tǒng)以洗脫溶液中的成分以形成分離曲線(separationprofile),禾口回收富含選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的產(chǎn)物成分的一或多種產(chǎn)物級(jí)分、一或多種殘留級(jí)分以及任選的一或多種再循環(huán)級(jí)分。本發(fā)明方法的特征在于在一或多個(gè)部分供料期，將一或多種部分分離曲線引入分離系統(tǒng)的一或多個(gè)洗脫液引入位置以代替部分洗脫液，所述部分分離曲線包含一或多種選自產(chǎn)物成分和殘留成分的成分，采用一系列步驟將所述含有其成分的部分向前推動(dòng)到分離系統(tǒng)中，所述步驟包括一或多個(gè)供料期、循環(huán)期和洗脫期，并且在相同或隨后的分離順序期間，在一或多個(gè)殘留級(jí)分和/或一或多個(gè)再循環(huán)級(jí)分和/或一或多個(gè)產(chǎn)物級(jí)分中取回所述部分的成分，所述部分的體積、引入位置和引入步驟取決于所述部分的成分的保留體積、所述部分的成分通過的樹脂床的體積以及在所述相同或隨后分離順序期間使得所述部分的成分自引入位置移動(dòng)到成分的預(yù)計(jì)的目標(biāo)取回位置的步驟的體積，同時(shí)基本保留或提高產(chǎn)物級(jí)分的純度和產(chǎn)物成分的收率。本發(fā)明的色譜分離系統(tǒng)包括含有一或多個(gè)部分填充床的一或多個(gè)分離柱。部分填充床由色譜分離樹脂組成，它形成了系統(tǒng)的樹脂床。柱/部分填充床可以形成一或多個(gè)回路。在分離方法中，供料中的溶解物以及洗脫液向前移動(dòng)并在分離柱的部分填充床中分離， 從而形成分離曲線?；厥找换蚨鄠€(gè)產(chǎn)物級(jí)分、一或多個(gè)殘留級(jí)分以及一或多個(gè)再循環(huán)級(jí)分。因此，在本發(fā)明方法中，形成的一或多個(gè)分離曲線的部分在一或多個(gè)部分供料期被引入一或多個(gè)洗脫液引入位置以代替部分洗脫液。所述部分可以在洗脫期的起始、中間或結(jié)束時(shí)被引入以代替洗脫液。在關(guān)于本發(fā)明的下列說明中，為了方便起見，所述一或多種部分分離曲線也稱為 “分離曲線的部分”或“部分”。所述部分可以弓I入洗脫液被弓I入的任何柱或一個(gè)柱的任何部分。在本發(fā)明的方法中，產(chǎn)物成分可以選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿。所述糖可以選自木糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、巖藻糖、蔗糖、麥芽糖、左旋葡聚糖、核糖、異麥芽酮糖、塔格糖、海藻糖(trehalose)、異構(gòu)糖 (trehalulose)和阿洛酮糖。在本發(fā)明中，糖也包括低聚化合物，例如低聚麥芽糖、低聚果糖和葡聚糖。糖醇可以選自木糖醇、甘露醇、山梨醇、肌醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇和赤蘚糖醇。糖酸可以選自例如羥基酸、羧酸(例如醛糖酸，如木糖酸、葡糖酸和衣康酸)和糖醛酸(例如葡糖醛酸和半乳糖醛酸)。本發(fā)明中特別優(yōu)選的產(chǎn)物成分為木糖、果糖、麥芽糖和甜菜堿。殘留成分通常選自鹽、有機(jī)酸(例如乙酸)和無機(jī)酸及其鹽(例如硫酸和亞硫酸)、氨基酸、有色化合物、丙三醇、木質(zhì)素磺酸鹽、低聚糖等，它取決于起始原料以及除了產(chǎn)物糖、糖醇和糖酸之外的糖、糖醇和糖酸。例如，在自植物類水解液(例如亞硫酸鹽廢液)中分離糖、糖醇和糖酸的過程中， 殘留成分主要包括木質(zhì)素磺酸鹽、低聚糖、鹽、有機(jī)酸(例如木糖酸)和無機(jī)酸(例如乙酸)
9等。在自葡萄糖和果糖的混合物(例如轉(zhuǎn)化蔗糖和異構(gòu)化葡萄糖)中分離果糖的過程中，殘留成分主要包括雙糖和葡萄糖。在自糖-甜菜類溶液(例如糖蜜和酒糟)中分離甜菜堿的過程中，殘留成分主要包括鹽、有色化合物、有機(jī)酸、氨基酸、丙三醇以及單_、二-和三-糖等。在甘蔗糖蜜的分離中，殘留成分主要包括鹽、有色化合物、單_、二-和三-糖等。在自淀粉水解產(chǎn)物中分離麥芽糖的過程中，殘留成分主要包括低聚物、葡萄糖和麥芽三糖。含有一或多種選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的產(chǎn)物成分的起始原料通常為多成分的植物類提取物和水解產(chǎn)物或其衍生物。亞硫酸鹽廢液、淀粉水解物以及糖甜菜類溶液 (例如糖蜜、釜餾物及其發(fā)酵產(chǎn)物，如酒糟)可以作為適當(dāng)?shù)钠鹗荚系膶?shí)例。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括自植物類水解物、植物類提取物及其衍生物中分離糖、糖醇和糖酸。植物類水解物可以獲自植物材料，包括各種木材品種的木質(zhì)材料，特別是硬木(例如樺木、山楊和山毛櫸)、楓木、桉樹、谷物的各種部分(例如稻草，特別是麥秸、外殼，尤其是玉米和大麥外殼以及玉米芯和玉米須)、甘蔗渣、可可豆殼、棉籽皮、杏仁殼等。植物類提取物可以是例如上述植物的水、蒸汽、堿或醇提取物。植物類水解物和提取物的衍生物可以是不同的處理后產(chǎn)物，例如其蒸發(fā)產(chǎn)物或者獲自薄膜方法的級(jí)分。在本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施方案中，用于糖、糖醇和糖酸(例如木糖)的分離的植物類水解物為獲自制漿過程的廢液。用于本發(fā)明的典型的廢液為已經(jīng)耗盡了的(spent)亞硫酸鹽制漿液，優(yōu)選其獲自酸性亞硫酸鹽制漿液。可使用的水解物的一個(gè)實(shí)例為獲自硫酸鹽制漿法的前水解物(prehydrolysate)。在另一個(gè)特殊的實(shí)施方案中，木糖分離自獲自木糖結(jié)晶過程中得到的木糖泄出液。在本發(fā)明的另一個(gè)特殊實(shí)施方案中，木糖醇分離自木糖氫化和木糖醇結(jié)晶后的木糖醇泄出液。在本發(fā)明的另一個(gè)特殊實(shí)施方案中，木糖醇和赤蘚糖醇分離自發(fā)酵肉湯。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括自葡萄糖和果糖的混合物中分離果糖，所述混合物為例如轉(zhuǎn)化蔗糖的溶液、異構(gòu)化葡萄糖的溶液及其混合物以及獲自果糖結(jié)晶的泄出液。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括自淀粉水解物(例如麥芽糖漿)中分離麥芽糖。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括麥芽糖氫化后自麥芽糖醇漿中分離麥芽糖醇。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括自糖甜菜類溶液(例如糖蜜和酒糟)中分離甜菜堿。在本發(fā)明方法中用作替代洗脫液的所述部分分離曲線可以包括一或多種選自產(chǎn)物成分或殘留成分的成分。所述部分可以含有快速移動(dòng)和/或慢速移動(dòng)的成分。鹽、有機(jī)酸和無機(jī)酸代表快速移動(dòng)成分的實(shí)例。所述部分可以是產(chǎn)物成分或殘留成分的亞曲線的前坡和/或后坡。所述部分通常為產(chǎn)物成分的亞曲線的前坡和/或后坡部分以及殘留亞曲線的一或多個(gè)不同的前坡部分。在本發(fā)明的方法中，含有其成分的所述部分通常采用一系列步驟在分離系統(tǒng)中向前移動(dòng)，其中所述步驟包括一或多個(gè)供料期、循環(huán)期和洗脫期。在順序分離系統(tǒng)中，源自分離曲線的不同部分的多個(gè)所述部分可以在一個(gè)順序期間用作洗脫液。所述部分的數(shù)目可以是1-5，它們可以作為洗脫液被引入系統(tǒng)的各個(gè)位置， 作為收集的級(jí)分或者轉(zhuǎn)化為完整的曲線。
在相同或隨后的分離順序期間，所述部分的成分的取回可以在殘留級(jí)分、再循環(huán)級(jí)分和/或產(chǎn)物級(jí)分中直接進(jìn)行或者在中間期后進(jìn)行。分離系統(tǒng)中所述部分的成分的移動(dòng)可以在其最終取回前開始并貫穿中間期。中間期在分離曲線中為非典型性級(jí)分或位置，在此成分可以再次被引入分離系統(tǒng)用于最終的分離及其取回，或者再引入不同的分離系統(tǒng)中。所述部分的成分通常在一或多個(gè)殘留級(jí)分的區(qū)域中在相同或隨后的分離順序期間取回，或者進(jìn)入再循環(huán)級(jí)分，或者在循環(huán)期中循環(huán)再引入系統(tǒng)最終在一或多個(gè)殘留級(jí)分的區(qū)域中取回。例如，所述部分的甜菜堿通常進(jìn)入蔗糖再循環(huán)級(jí)分從而稀釋供料溶液，增加供料中甜菜堿含量，在最后的甜菜堿級(jí)分中取回。在另一個(gè)與木糖分離有關(guān)的實(shí)施例中，含有殘留成分(例如木質(zhì)素磺酸鹽和鹽) 的部分基本上或者部分被引入再循環(huán)級(jí)分，然后在后續(xù)的1-4個(gè)分離順序期間取回主要包含在殘留級(jí)分中的殘留成分。在另一個(gè)與果糖分離有關(guān)的實(shí)施例中，含有殘留成分(例如雙糖和葡萄糖)的部分基本上或者部分被引入再循環(huán)級(jí)分，然后在后續(xù)的1-4個(gè)分離順序期間取回主要包含在殘留級(jí)分中的殘留成分。所述部分的體積、引入位置和引入步驟取決于所述部分的成分的保留體積、所述部分的成分通過的樹脂床的體積以及在所述相同或隨后分離順序期間使得所述部分的成分自引入位置移動(dòng)到成分的預(yù)計(jì)的目標(biāo)取回位置的步驟的體積，同時(shí)能夠基本保持產(chǎn)物級(jí)分的純度和產(chǎn)物成分的收率。至關(guān)重要的是，所述部分的體積、引入位置和引入步驟應(yīng)當(dāng)是適當(dāng)?shù)?，從而使得所述部分的成分在其取回時(shí)能夠到達(dá)供料中類似快速移動(dòng)成分的區(qū)域，或者能夠保留到與供料中較快移動(dòng)成分一起被洗脫，或者它們使得分離曲線中快速移動(dòng)成分能夠移動(dòng)到達(dá)所述部分中的慢速移動(dòng)成分。所述部分的體積、引入位置和引入步驟取決于首先確定目標(biāo)級(jí)分及其體積以及所述部分的成分在其中被取回的柱和步驟。例如，如果所述部分的主要成分為甜菜堿和/或蔗糖，則甜菜堿/蔗糖成分可以在另一個(gè)產(chǎn)物成分的某些再循環(huán)級(jí)分中被取回(例如，甜菜堿在蔗糖再循環(huán)級(jí)分中被取回)，所述再循環(huán)級(jí)分可以在方法的預(yù)定步驟中自預(yù)定柱中取回。蔗糖再循環(huán)級(jí)分可以例如位于蔗糖亞曲線的前坡部分或者后坡部分。然后，這些再循環(huán)級(jí)分再循環(huán)回到供料溶液用于進(jìn)一步分離以及甜菜堿/蔗糖的再次回收。如果所述部分的主要成分為殘留成分，例如鹽，則鹽成分可以在殘留級(jí)分的某些區(qū)域被取回，而所述殘留級(jí)分可以在下一個(gè)或隨后順序期間在方法的預(yù)定步驟中自預(yù)定柱中取回。每一個(gè)分離系統(tǒng)中的所述部分的保留體積可以通過實(shí)驗(yàn)方法確定樹脂床的使用。例如，自亞硫酸鹽廢液中分離木糖的過程中，木糖的保留體積約為樹脂床體積的 60% (在57-63%之間)，所述樹脂床為二價(jià)強(qiáng)酸陽離子交換樹脂床(鎂型樹脂，DVB含量為 6-6.5%)。采用相同樹脂的在相同亞硫酸鹽廢液分離中的起始導(dǎo)電性峰(鹽和較大分子， 如木質(zhì)素磺酸鹽)的保留體積約為樹脂床體積的33%，它等于樹脂床的空體積。當(dāng)計(jì)算洗脫液體積時(shí)，也要考慮峰寬現(xiàn)象，其中不同的成分可以自分離柱中洗脫出來。在自轉(zhuǎn)化蔗糖中分離果糖和葡萄糖的過程中，果糖的保留體積約為樹脂床體積的 72% (在69-75%之間)，葡萄糖的保留體積約為52% (在47-55%之間)，所述樹脂床為二價(jià)強(qiáng)酸陽離子交換樹脂床(鈣型樹脂，DVB含量約為5. 5% )。采用相同樹脂的在相同轉(zhuǎn)化蔗糖分離中的起始分離曲線(大分子，例如雙糖)的保留體積約為樹脂床體積的40% (在 38-45%之間)。在自淀粉水解物中分離麥芽糖的過程中，麥芽糖的保留體積約為樹脂床體積的 52% (在49-55%之間)，所述樹脂床為一價(jià)強(qiáng)酸陽離子交換樹脂床(鈉型樹脂，DVB含量約為5.5%)。采用相同樹脂的在相同淀粉水解物分離中的起始分離曲線(大分子，例如低聚糖)的保留體積約為樹脂床體積的33%。在自酒糟中分離甜菜堿和丙三醇的過程中，丙三醇級(jí)分最好引入分離系統(tǒng)中的適當(dāng)?shù)奈恢?，在下一個(gè)或多個(gè)供料(順序)的洗脫中代替洗脫液。然后將丙三醇與快速移動(dòng)成分(例如鹽)同時(shí)在殘留成分中取回。這可以通過利用鹽和丙三醇的保留體積的差異來完成。強(qiáng)酸陽離子交換樹脂床中的鹽的保留體積約為樹脂床體積的27-34%，丙三醇的保留體積約為樹脂床體積的65-75%。在甜菜糖蜜的分離中，甜菜堿的保留體積約為所使用的樹脂床體積的70% (在 67-73%之間)，蔗糖的保留體積約為使用的樹脂床體積的55% -60%，所述樹脂床為一價(jià)強(qiáng)酸陽離子交換樹脂床(DVB含量為6-6. 5% )。采用相同樹脂的在相同糖蜜分離中的起始導(dǎo)電性峰(鹽和大分子)的保留體積約為樹脂床體積的觀-34%，它等于樹脂床的空體積。然后，在一個(gè)順序中，特別在隨后的1-4個(gè)順序中，在分離方法(例如順序SMB系統(tǒng)中)的所述部分的不同成分(例如糖、甜菜堿和鹽)的移動(dòng)可以根據(jù)成分的保留體積 (Rt)、所述部分的成分所經(jīng)過的樹脂床的體積(BV)以及在所述順序期間使得所述部分的成分移動(dòng)的步驟的體積(V)進(jìn)行計(jì)算(逐步計(jì)算)。當(dāng)流動(dòng)通過系統(tǒng)的步驟的體積等于所討論的成分的保留體積時(shí)，成分開始自分離系統(tǒng)(柱)中被洗脫。這決定了所關(guān)注的成分目標(biāo)取回位置。當(dāng)目標(biāo)取回位置已知時(shí)，作為洗脫液替代物的所述部分的引入體積、位置和步驟可以逆向逐步計(jì)算以便于所述部分的成分向上移動(dòng)(end up)，并且基本上在隨后的1-4 個(gè)順序期間在目標(biāo)級(jí)分中被取回。當(dāng)自目標(biāo)取回位置到所述成分的引入位置的步驟的體積等于所述部分的成分自引入到取回經(jīng)過樹脂床的保留體積時(shí)，這就可以完成。步驟的體積可以通過將供料、洗脫和循環(huán)期每一個(gè)步驟中引入柱中的體積加和起來自柱到柱逐步逆向計(jì)算，自目標(biāo)位置開始?？梢宰灾娜肟诨虺隹跍y(cè)定部分的體積，以流速表示(m3/h)。需要的成分可以在所述相同或隨后的分離順序期間取回。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，需要的成分可以在隨后的1-4個(gè)分離順序期間基本上取回。色譜分離洗脫可以為批系統(tǒng)或?yàn)镾MB系統(tǒng)，它們可以是連續(xù)的或順序的。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，色譜分離系統(tǒng)為描述于US 6 093 326、US 5 127 957, US 6 572 775 禾口 US 6 896 811 的順序 SMB 系統(tǒng)。順序色譜SMB系統(tǒng)可以在系統(tǒng)中包括一或多個(gè)回路。該系統(tǒng)也可以在一個(gè)回路中包括一或多個(gè)分離曲線。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，分離曲線可以在一次循環(huán)期間通過系統(tǒng)的樹脂床循環(huán)一次以上或者少于一次。分離系統(tǒng)的部分填充床中的色譜分離樹脂可以選自那些常規(guī)用于自多成分植物類提取物和水解物及其衍生物中分離上述產(chǎn)物成分的樹脂。特別有用的樹脂為強(qiáng)酸陽離子交換樹脂(SAC)和弱酸陽離子交換樹脂(WAC)，但也可以采用弱堿性陰離子交換樹脂(WBA) 和強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(SBA)。陽離子交換樹脂(SAC和WAC)可以是一價(jià)、二價(jià)或三價(jià)形式，例如 H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Sr2+、Ba2+ 或 Al3+ 形式。樹脂可以是苯乙烯樹脂或丙烯酸樹脂，交聯(lián)度范圍在1-20% (例如4-10% ) DVB(二乙烯基苯)。樹脂的交聯(lián)度通常會(huì)影響成分的保留體積。樹脂的平均粒徑通常為 200-450 μm0用作洗脫液替代物的所述部分的干燥固體含量通常為0. 2-50%，優(yōu)選為1-30%。當(dāng)供料溶液為亞硫酸鹽廢液時(shí)，所述部分的干燥固體含量通常為3-30%，其干燥固體含量為例如25-55%。所述部分的木糖含量范圍可以為0-75%，基于DS，優(yōu)選范圍為
0-15%，基于DS。當(dāng)供料溶液為甜菜蜜糖時(shí)，所述部分的干燥固體含量通常為0.2-15%，其干燥固體含量為例如30-60%。所述部分的甜菜堿含量可以多至80%，基于DS。當(dāng)供料溶液為轉(zhuǎn)化糖或異構(gòu)化葡萄糖時(shí)，所述部分的干燥固體含量通常為 0. 2-25%，優(yōu)選范圍在0. 2-10%之間。所述部分的果糖含量范圍可以為0-95%，基于DS，優(yōu)選范圍為0-10%，基于DS。當(dāng)供料溶液為淀粉水解液時(shí)，所述部分的干燥固體含量通常為0. 2-25%，優(yōu)選范圍在0. 2-10%之間。所述部分的麥芽糖含量范圍為0-95%，基于DS，優(yōu)選范圍為0-25%，
基于DS。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)部分為第一個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分或后坡部分，該亞曲線具有高含量的第一個(gè)產(chǎn)物成分。本發(fā)明的該實(shí)施方案包括將第一個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的所述前坡部分和/或后坡部分再引入所述分離系統(tǒng)以代替洗脫水部分，隨后在下一個(gè)順序期間取回在第二個(gè)產(chǎn)物成分的再循環(huán)級(jí)分中的所述前坡部分或后坡部分的第一個(gè)產(chǎn)物成分。將再循環(huán)級(jí)分再循環(huán)到供料中用于進(jìn)一步分離第一個(gè)產(chǎn)物成分。將源自斜坡的第一個(gè)產(chǎn)物成分最終在第一個(gè)產(chǎn)物成分級(jí)分中回收，與沒有斜坡循環(huán)相比，它具有較高的干燥固體濃度，并且也具有較高含量的第一個(gè)產(chǎn)物成分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第一個(gè)產(chǎn)物成分為甜菜堿，第二個(gè)產(chǎn)物成分為蔗糖。作為第一個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的甜菜堿亞曲線的前坡和后坡部分的干燥固體濃度通常為 0.2% _8%，甜菜堿亞曲線的甜菜堿含量為多至80%的干燥固體(DS)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)部分可以選自殘留亞曲線的前坡部分和后坡部分。在本發(fā)明的該方法的實(shí)施方案中，可以將所述殘留亞曲線的前坡部分或后坡部分引入所述分離系統(tǒng)以代替洗脫水部分，將其成分移至其它殘留成分的區(qū)域，隨后在相同或隨后的1-4個(gè)順序期間取回在一個(gè)以上殘留級(jí)分中的所述斜坡部分的殘留成分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以將殘留亞曲線的前坡和/或后坡分為多個(gè)亞部分，將其作為洗脫液替代物引入分離系統(tǒng)中。也可以只將作為洗脫液替代物的某些亞部分進(jìn)行再循環(huán)，而某些其它亞部分自系統(tǒng)取回。用作洗脫液替代物的亞部分的選擇可以根據(jù)其體積和引入方式(柱和步驟)進(jìn)行，取回位置根據(jù)其在分離中的保留體積決定。用作洗脫液替代物的亞部分可以選自殘留級(jí)分的更稀釋的末端、中間或濃度最高的部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，殘留亞曲線的前坡可以例如分為4個(gè)亞部分(部分
1-4)，部分1和3可以自分離系統(tǒng)取回，部分2和4在循環(huán)(calculated)步驟中通過將其間歇性引入不同的柱而用作洗脫液替代物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)部分可以選自第二個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的前坡和后坡部分。本發(fā)明的該實(shí)施方案包括將第二個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的所述前坡部分或后坡部分再引入所述分離系統(tǒng)以代替洗脫水部分，隨后在下一個(gè)順序期間取回在再循環(huán)級(jí)分中的所述前坡或后坡部分的第二個(gè)產(chǎn)物成分。將所述再循環(huán)級(jí)分再循環(huán)到供料中用于進(jìn)一步分離第二個(gè)產(chǎn)物成分。將第二個(gè)產(chǎn)物成分最終在第二個(gè)產(chǎn)物成分級(jí)分中回收。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)部分可以包括(1)產(chǎn)物成分亞曲線的一或多個(gè)部分，例如產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分和/或后坡部分，和(2)殘留亞曲線的一或多個(gè)部分?？梢詫⒉煌牟糠趾喜⒒蛘叻謩e引入不同的洗脫液引入位置從而使得適當(dāng)?shù)募?jí)分中的部分的成分能夠在相同或隨后順序期間取回。所述部分的體積優(yōu)選小于再循環(huán)級(jí)分的體積或殘留級(jí)分的體積，其中所述部分的成分待取回。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中，所述部分可以作為完整的分離曲線引入分離系統(tǒng)作為另一個(gè)柱的連續(xù)流體。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將所述部分收集到分離池中，再自該池中引入分離系統(tǒng)。在分離系統(tǒng)中用作洗脫液替代物的所述部分總體積為所有步驟體積的1_50%，最好為5-20 %，通過這些步驟使得分離曲線在一個(gè)分離順序期間向前移動(dòng)。所述部分通常用于替代5-70%的洗脫水，優(yōu)選替代10-30%的洗脫水。替代洗脫液的量?jī)?yōu)選與省略的水洗脫液的量相同。在本發(fā)明的典型實(shí)施方案中，所述方法提供了產(chǎn)物成分級(jí)分，而產(chǎn)物成分的含量為；35-99%，基于 DS。在本發(fā)明的特定實(shí)施方案中，該方法提供了甜菜堿產(chǎn)物級(jí)分，其甜菜堿含量為 40-98%,基于DS，優(yōu)選為60-90%，基于DS。在本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，該方法提供了木糖產(chǎn)物級(jí)分，其木糖含量為35-80 %，基于DS，優(yōu)選為40-75 %，基于DS。在本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，該方法提供了果糖產(chǎn)物級(jí)分，其果糖含量為85-99%，基于03，優(yōu)選為90-98%，基于DS。在本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，該方法提供了麥芽糖產(chǎn)物級(jí)分，其麥芽糖含量為85-99 %，基于DS，優(yōu)選為90-98 %，基于DS。在本發(fā)明的典型實(shí)施方案中，所述方法提供了收率范圍為60-98%的產(chǎn)物成分，它是根據(jù)供料溶液中的產(chǎn)物成分計(jì)算的。在本發(fā)明的特定實(shí)施方案中，該方法提供了高于60%的甜菜堿收率，優(yōu)選高于 70 %，更優(yōu)選高于80 %，最優(yōu)選高于85 %，特別是高于90 %，根據(jù)供料溶液中的甜菜堿含量計(jì)算。在本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，該方法提供了高于85 %的木糖、果糖或麥芽糖收率，優(yōu)選高于90%，更優(yōu)選高于95%，根據(jù)供料溶液中木糖、果糖或麥芽糖的含量計(jì)算。在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，亞硫酸鹽廢液根據(jù)US 5 637 225的方法采用 5-柱色譜系統(tǒng)分離，提供木糖級(jí)分、再循環(huán)級(jí)分和殘留級(jí)分。此類殘留級(jí)分含有快速移動(dòng)級(jí)分，例如木質(zhì)素磺酸鹽和鹽，其目的是再利用部分殘留級(jí)分作為洗脫液替代物并將這些成分回收到其它殘留級(jí)分中，它們通常可以自系統(tǒng)中洗脫。所述部分可以獲自最后一個(gè)柱 (例如5-柱系統(tǒng)中的柱4和5)中的分離曲線的前面位置，再將其引入分離系統(tǒng)的第一個(gè)柱中(例如引入5-柱系統(tǒng)中的柱1和3)以替代洗脫水。柱5中的部分可以直接引入柱1作為洗脫液替代物，柱4中的部分可以收集到收集池中，作為混合溶液引入柱3中，也作為洗脫液替代物。在該特定實(shí)施方案中，將所述部分替換水供料的最后部分進(jìn)入柱中。所述部分的體積不得過大，應(yīng)當(dāng)適合需要的取回區(qū)域。所述部分的成分必須能夠使得供料的整個(gè)分離曲線的慢速移動(dòng)成分通過而不會(huì)干擾其分離并到達(dá)木質(zhì)素磺酸鹽和鹽所處的區(qū)域并與該區(qū)域重疊。所述部分(木質(zhì)素磺酸鹽和鹽)的成分可以回收到至少一種殘留級(jí)分中， 其濃度高于沒有采用該部分的級(jí)分，可以自系統(tǒng)中移除。含有其成分的部分可以在系統(tǒng)中分為不同的流(流向不同的柱)，也可以在加至供料溶液中用于稀釋的再循環(huán)級(jí)分中進(jìn)行部分回收，或者在濃縮前進(jìn)行回收，或者在重復(fù)利用的作為洗脫液的級(jí)分中回收。與沒有采用所述部分相比，所需要的總新鮮洗脫液的體積至少低20%，優(yōu)選低40%以上。在糖蜜分離的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，將甜菜堿亞曲線(它具有較高的甜菜堿純度，但是干燥物含量較低)的前坡部分和后坡部分再引入分離系統(tǒng)中作為洗脫液替代物。 所述的作為洗脫液替代物的含有甜菜堿的前坡部分和后坡部分的引入位置和體積可以進(jìn)行計(jì)算從而使得分離期間所述部分中的甜菜堿可以移動(dòng)至蔗糖再循環(huán)級(jí)分中。因此，含有緩慢移動(dòng)的甜菜堿的所述部分可以引入該位置，從而使得分離曲線的殘留成分(鹽)經(jīng)過所述部分的甜菜堿，源自所述部分的甜菜堿的新峰位于蔗糖再循環(huán)級(jí)分的收集間隔。再循環(huán)級(jí)分應(yīng)當(dāng)在蔗糖和殘留成分(鹽)部分重疊的那一點(diǎn)上收集。在這個(gè)過程中，甜菜堿可以自稀的含有甜菜堿的甜菜堿亞曲線的前坡部分和后坡部分回收。由此，甜菜堿產(chǎn)物級(jí)分的濃度(干燥物和甜菜堿)升高，稀的含有甜菜堿的前坡部分和后坡部分中的水可以用作洗脫液。在關(guān)于從含果糖的溶液(例如果糖泄出液)中分離果糖的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將含有二糖類和葡萄糖的部分(殘留級(jí)分部分)再引回分離系統(tǒng)中用作洗脫液替代物。 然后二糖類和葡萄糖可以在隨后的1-4個(gè)分離順序期間自殘留級(jí)分中回收。在關(guān)于從淀粉水解液中分離麥芽糖的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將含有二糖類和葡萄糖的部分(殘留級(jí)分部分)再引回分離系統(tǒng)中用作洗脫液替代物。然后二糖類和葡萄糖可以在隨后的1-4個(gè)分離順序期間自殘留級(jí)分中取回。在關(guān)于采用Na+形式的SAC樹脂和H+形式的WAC樹脂(DVB含量8% )進(jìn)行的酒糟的色譜分離的本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)施方案中，洗脫順序?yàn)辂}(最快速移動(dòng)成分、丙三醇和甜菜堿(最慢成分)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通過計(jì)算丙三醇級(jí)分的引入體積和步驟，將獲自WAC樹脂分離的含有丙三醇的級(jí)分在適當(dāng)?shù)奈恢迷僖敕蛛x系統(tǒng)中以替換下一個(gè)供料洗脫中的部分洗脫水，從而使得丙三醇在下一個(gè)或多個(gè)供料(順序)期間在分離曲線中移動(dòng)，從而自系統(tǒng)中在鹽-丙三醇級(jí)分中將其取回。另外，根據(jù)US 5 637 225或US 6 093 326，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明可以利用例如順序 SMB分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括2個(gè)回路結(jié)構(gòu)。干燥固體含量最好為3-30%并且含有移動(dòng)較主要產(chǎn)物成分快或慢的供料成分混合物的部分可以獲自第二個(gè)環(huán)路，通過將該部分引入第一個(gè)回路中，可以用于替換一定量(15-50%)的新鮮洗脫液，進(jìn)入分離曲線之間的柱中，使得該部分作為洗脫液。含有其成分的部分的一部分以及與該部分重疊的分離曲線的一部分可以在第一個(gè)回路的隨后通過期間在第一個(gè)回路中自各個(gè)柱中在一種以上的取回級(jí)分(例如殘留級(jí)分)中進(jìn)行回收。在收集的殘留級(jí)分中的所述部分的濃度(g/Ι)高于沒有使用該部分的濃度。在順序SMB中，作為洗脫液的部分的使用可以以不同的方式進(jìn)行，例如，如下進(jìn)行例如，在US 5 127 957、US 5 637 225 或 US 6 093 3 的順序 SMB 系統(tǒng)中，使得前面所使用的循環(huán)期進(jìn)行較長的時(shí)間(向前移動(dòng)較大的體積)，從而使得所述部分(含有例如鹽)進(jìn)入柱，作為洗脫液并以常規(guī)方法自柱中回收所述部分的鹽以及殘留級(jí)分中供料的鹽，或者在包含5個(gè)柱的順序SMB系統(tǒng)中進(jìn)行另外的步驟，將獲自柱4或5中的前面取回的殘留級(jí)分(包括較產(chǎn)物成分較快或慢速移動(dòng)的成分)作為所述曲線的未受干擾部分或者作為源自收集池或容器的不同部分供料引入柱中，這取決于所述部分的成分和所述部分成分的需要的出口級(jí)分。源自柱5的部分可以作為洗脫液替代物直接引入柱1，源自柱4的部分可以收集到收集池中，以混合溶液的形式引入柱2和3，也可以作為洗脫液替代物。當(dāng)所述部分引入柱中時(shí)，它可以代替一部分或全部的洗脫液在一個(gè)步驟中注入一個(gè)柱中。它最好可以代替最后一部分洗脫液注入柱中，使得下一步驟中的分離曲線在引入步驟后緊跟引入的部分。在本發(fā)明的方法中，所述分離曲線的一或多個(gè)部分通常可以在同一分離系統(tǒng)中用作洗脫液替代物。然而，也可以將作為洗脫液替代物的所述部分引入其它相似的并行分離系統(tǒng)或不同的分離系統(tǒng)。下列實(shí)施例用于說明本發(fā)明而非以任何形式限定本發(fā)明。實(shí)施例1. MgSSL的色譜SMB分離-參考實(shí)施例工藝設(shè)備包括按順序連接的5個(gè)柱、供料泵、循環(huán)泵、洗脫水泵、熱交換器、流出液體的流量控制裝置以及各種工藝物料流的入口和產(chǎn)物閥。前三個(gè)柱的高度為3. 6m，后面二個(gè)柱的高度為4. 6m,每個(gè)柱的直徑為4. an。柱采用Mg2+形式的強(qiáng)酸凝膠型陽離子交換樹脂 (由Finex生產(chǎn))填充。樹脂的二乙烯基苯的含量為6. 5%，樹脂的平均粒徑為0. 38mm。在分離前，將Mg2+亞硫酸鹽廢液(MgSSL)采用循環(huán)級(jí)分稀釋至52% (重量百分比)，采用Arbocel B800作為助濾劑進(jìn)行預(yù)涂過濾(pre-coat filtered)。采用循環(huán)級(jí)分將供料干燥物質(zhì)進(jìn)一步調(diào)節(jié)至48. lg/100g，供料液體的pH為3. 4。供料的組成如下所述， 而百分比根據(jù)干燥物質(zhì)的重量給出。表 El-I
權(quán)利要求
1.在色譜分離系統(tǒng)中分級(jí)含有至少一種選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的成分的溶液的方法，該色譜分離系統(tǒng)包括包含一或多種部分填充床的一或多個(gè)柱，該方法包括將溶液輸入分離系統(tǒng)，將洗脫液引入分離系統(tǒng)將溶液中的成分洗脫形成分離曲線，和回收一或多種富含選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的產(chǎn)物成分的產(chǎn)物級(jí)分、一或多種殘留級(jí)分以及任選的一或多種再循環(huán)級(jí)分，其特征在于在一或多個(gè)供料期，將分離曲線的一或多個(gè)部分引入分離系統(tǒng)中的一或多個(gè)洗脫液引入位置以替代部分洗脫液，所述部分包括一或多種選自產(chǎn)物成分和殘留成分的成分，采用一系列步驟，使得所述含有其成分的部分在分離系統(tǒng)中向前移動(dòng)，所述步驟包括一或多個(gè)供料期、再循環(huán)期和洗脫期，以及在同一或隨后分離順序期間，在一或多個(gè)殘留級(jí)分和/或一或多個(gè)再循環(huán)級(jí)分和/或一或多個(gè)產(chǎn)物級(jí)分中取回所述部分的成分，而所述部分的體積、引入位置和引入步驟取決于所述部分的成分的保留體積、所述部分的成分通過的樹脂床的體積以及所述步驟的體積，所述步驟使得所述部分的成分在所述同一或隨后分離順序期間自引入位置移動(dòng)至所述成分的預(yù)計(jì)的目標(biāo)取回位置并且同時(shí)基本上保持或提高產(chǎn)物級(jí)分的純度和產(chǎn)物成分的收率。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的成分在隨后的1-4多個(gè)分離順序期間基本上被取回。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述色譜分離系統(tǒng)為批系統(tǒng)。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述色譜分離系統(tǒng)為連續(xù)模擬移動(dòng)床(SMB)系統(tǒng)。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述連續(xù)色譜SMB系統(tǒng)在系統(tǒng)中包含一或多個(gè)回路。
6.權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述連續(xù)色譜SMB系統(tǒng)在回路中包含一或多個(gè)分離曲線。
7.權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述分離曲線在一個(gè)循環(huán)期間經(jīng)過系統(tǒng)的樹脂床循環(huán)一以上或少于一次。
8.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述糖類選自木糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、巖藻糖、蔗糖、麥芽糖、左旋葡萄糖、核糖、異麥芽酮糖、塔格糖、海藻糖、 異構(gòu)糖和阿洛酮糖。
9.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述糖類選自木糖、果糖和麥芽糖。
10.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述糖醇選自木糖醇、甘露醇、山梨醇、肌醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇和赤蘚糖醇。
11.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述糖酸選自羥基酸；羧酸，例如醛糖酸，如木糖酸、葡糖酸和衣康酸；糖醛酸，例如葡糖醛酸和半乳糖醛酸。
12.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的所述殘留成分選自木質(zhì)素磺酸鹽、低聚糖、鹽類、有機(jī)酸類和無機(jī)酸類及其鹽、有色化合物、氨基酸和丙三醇以及除了產(chǎn)物糖類、糖醇和糖酸之外的糖類、糖醇和糖酸。
13.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的干燥固體含量為0.2-50%，優(yōu)選為 1-30%。2
14.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的木糖含量在以DS計(jì)的0-75%的范圍內(nèi)，優(yōu)選為以DS計(jì)的0-15%。
15.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述一或多個(gè)部分為選自糖亞曲線、糖醇亞曲線、 糖酸亞曲線和甜菜堿亞曲線的產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分或后坡部分。
16.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述一或多個(gè)部分為第一個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分和/或后坡部分，將它們重新返回所述分離系統(tǒng)以替代一部分洗脫水，和在下一個(gè)順序期間，將所述前坡和/或后坡部分中的所述第一個(gè)產(chǎn)物成分在第二個(gè)產(chǎn)物成分的再循環(huán)級(jí)分中取回，再循環(huán)到供料中并在第一個(gè)產(chǎn)物成分級(jí)分中回收。
17.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述一或多個(gè)部分為殘留亞曲線的前坡部分或后坡部分。
18.權(quán)利要求17的方法，其特征在于將所述殘留亞曲線的前坡部分或后坡部分重新返回所述分離系統(tǒng)以替代一部分洗脫水，并且將所述前坡部分或后坡部分的殘留成分在同一或隨后的1-4個(gè)順序期間在一個(gè)以上殘留級(jí)分中取回。
19.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的體積為所有步驟的體積的1_50%，所述步驟使得分離曲線在一個(gè)分離順序期間向前移動(dòng)。
20.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分的體積優(yōu)選小于所述部分的成分自其中取回的再循環(huán)級(jí)分或殘留級(jí)分的體積。
21.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分作為完整分離曲線被引入分離系統(tǒng)。
22.權(quán)利要求1的方法，其特征在于將所述部分收集到獨(dú)立的池中并自該池中被引入分離系統(tǒng)。
23.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分選自第一個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分和后坡部分以及殘留亞曲線的前坡部分和后坡部分，將所述部分重新返回分離系統(tǒng)以替代一部分洗脫水，所述部分的第一個(gè)產(chǎn)物成分和/或所述部分的殘留成分在下一個(gè)順序期間自第二個(gè)產(chǎn)物成分的再循環(huán)級(jí)分中取回，將所述級(jí)分再循環(huán)到供料中，隨后，在第一個(gè)產(chǎn)物成分級(jí)分中回收所述部分的第一個(gè)產(chǎn)物成分和/或在隨后的分離順序期間在殘留級(jí)分中回收所述部分的殘留成分。
24.權(quán)利要求23的方法，其特征在于所述第二個(gè)產(chǎn)物成分的再循環(huán)級(jí)分選自第二個(gè)產(chǎn)物成分亞曲線的前坡部分和后坡部分。
25.權(quán)利要求1的方法，其特征在于含有至少一種選自糖、糖醇、糖酸和甜菜堿的成分的所述溶液為植物提取物、水解物或其衍生物。
26.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述溶液選自亞硫酸鹽廢液、淀粉水解物、甜菜衍生的溶液如糖蜜、釜餾物及其發(fā)酵產(chǎn)物，例如酒糟。
27.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述部分用于替代5-70%的洗脫水。
28.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方法提供了產(chǎn)物成分級(jí)分，其中產(chǎn)物成分的含量為以DS計(jì)的35-99%。
29.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方法提供了木糖產(chǎn)物級(jí)分，其木糖含量為以DS計(jì)的35-80%，優(yōu)選為40-75%。
30.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方法提供了根據(jù)產(chǎn)物成分在供料溶液中的含量計(jì)算的范圍為60-98%的產(chǎn)物成分收率。
31.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方法提供了根據(jù)木糖在供料溶液中的含量計(jì)算的大于85 %的木糖收率，優(yōu)選大于90 %，更優(yōu)選大于95 %。
32.權(quán)利要求1的方法，其特征在于將所述分離曲線的一或多個(gè)部分在同一分離系統(tǒng)中引入一或多個(gè)洗脫液引入位置，或者在其它相似的并行分離系統(tǒng)中或不同分離系統(tǒng)中引入一或多個(gè)洗脫液引入位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及色譜分離方法，該方法用于分級(jí)含有糖、糖醇、糖酸和/或甜菜堿的分級(jí)溶液，該方法以新穎性和創(chuàng)造性的方式采用含有部分分離曲線的級(jí)分作為洗脫液的替代物。起始溶液通常為多級(jí)分植物提取物和水解物、釜餾物和發(fā)酵產(chǎn)物及其衍生物。該方法提供了改進(jìn)的分離性能和分離效率而不會(huì)影響產(chǎn)物成分的收率或純度，所述產(chǎn)物成分例如糖、糖醇、糖酸和甜菜堿。該方法尤其能夠應(yīng)用于連續(xù)SMB分離系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C13B20/14GK102413890SQ201080017863
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者H·?；R, J·艾拉克西寧, J·萊萬多夫斯基, K·萊霍, P·薩爾馬拉 申請(qǐng)人:丹尼斯克有限公司