The separation of synthetic mixtures of glucose and fructose and also inverted sucrose feedstocks using countercurrent chromatographic techniques

Summary A pilot scale semi-continuous countercurrent chromatographic Refiner (SCCR4) unit packed with a Zerolit 225 resin in the Ca²⁺ form has been used to separate synthetic mixtures of glucose and fructose and also inverted sucrose feedstocks into glucose-rich and fructose-rich products.For the same process conditions less pure fructose-rich products were found when using inverted sucrose feedstocks than with synthetic mixtures of glucose and fructose. However, anion-exchange resins Duolite A113 in the (HSO ₃ ^– ) form did not produce any variation in product purities with change of feed source.     

离子选择电极—流动注射分析法动力学测定葡萄糖存在下的果糖

本文将离子电极与流动注射分析相结合，利用３０℃下，在强碱性介质中，果糖和葡萄糖与２，４－二硝基酚钠反应速度明显差异，动力学测定了葡萄糖存在下果糖的含量。自制了２，４－二硝基酚电极作为动力学电位测定用的工作电极。本法测定果糖的范围为０．０２～１．００ｍｏｌ／Ｌ，其ＲＳＤ为４．０％～４．９％，ＲＥ为１．０～５．０％；当Ｃ葡／Ｃ果≤３倍时，葡萄糖的干扰不超过５％；本法也曾成功地用于果葡萄浆测定，其ＲＳＤ     

同时测定水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖的近红外光谱法

通过对27个葡萄糖、果糖和蔗糖水溶液的混合体系进行近红外光谱分析，建立了葡萄糖、果糖和蔗糖含量测定的偏最小二乘法(PLS)模型；葡萄糖、果糖和蔗糖的线性范围分别为0—300g/L、0—200g/L、0—300g/L，模型校正集的标准误差(SEC)分别为1．4、1．8、1．4g/L；用该模型对6个样品进行分析，葡萄糖、果糖和蔗糖含量测定的相对标准偏差(RSD)分别为1．2％、2．6％和1．8％。     

果糖-水混合溶液中多组分电解质热力学

恒定混合溶液总离子强度I=1.0000 mol•kg－1,改变果糖-水混合溶液中果糖的质量分数w=2.5％、5.0％和7.5％的条件下,应用电动势方法测定下列无液体接界电池(A)和(B)在278.15、283.15、288.15、293.15、298.15、303.15、308.15、313.15、318.15 K等9个温度下的电动势: Pt, H2 (105 Pa)│HCl(m), C6H12O6(w), H2O(1－w)│AgCl-Ag (A) Pt, H2 (105 Pa)│HCl(mA), NaCl(mB), C6H12O6(w), H2O(1－w)│AgCl-Ag (B) 根据测得电池的电动势,计算出混合溶剂中AgCl-Ag电极的标准电极电势和HCl的标准迁移吉布斯自由能、迁移熵和迁移焓; 求出四元混合溶液中HCl的活度系数γA.结果表明在溶液中总离子强度I保持恒定,HCl的活度系数服从Harned规则,进一步讨论了混合物中HCl的介质效应.     

葡萄糖、果糖和蔗糖在甲酰胺溶液中的体积性质

报导了含葡萄糖、果糖和蔗糖的甲酰胺溶液的密度数据，无限稀释表观摩尔体积和体积第二维里系数．利用改进的定标粒子理论、基团几何模型和基团加合方法，求解了溶质的空腔生成体积，溶质-溶剂间的氢键作用对体积性质的影响，并和水溶液中的情况进行了比较．     

基于室温磷光量子点/硼酸基联吡啶盐纳米复合材料检测果糖

以Mn掺杂的ZnS(Mn-ZnS)室温磷光(RTP)量子点的磷光为信号,以2-溴甲基苯硼酸与4,4ˊ-联吡啶为原料合成的硼酸基联吡啶盐(BBV)为受体,带负电的量子点与带正电BBV通过静电作用形成Mn-ZnS/BBV纳米复合材料,Mn-ZnS量子点磷光猝灭,加入果糖,BBV与果糖形成阴离子硼酸酯,降低了对量子点猝灭效率,RTP恢复.考察了时间、pH值对Mn掺杂的ZnS QDs/BBV纳米复合材料磷光强度的影响,在最优条件下,此传感器检测果糖的线性范围为0.05~1.00 mmol/L,检出限为0.01 mmol/L,相关系数r为0.99.本磷光分析法简便快速、灵敏度高,有望应用于食品、医药行业中果糖含量的检测分析.     

蜂蜜中果糖和葡萄糖近红外检测的差异性分析及优化研究

采集了来自全国20种单植物源和其它多植物源的101份的蜂蜜样品,分别运用傅立叶型近红外光谱仪采用光纤透反射(800～2500nm,2mm光程)和透射(800～1370nm,20mm光程)采集方式获得近红外光谱,来预测蜂蜜中结构和含量都很相近的果糖和葡萄糖含量。结果发现,两种测量方式下果糖、葡萄糖的预测准确度存在着较大的差异。为了分析这种差异产生的原因,采用支持向量机分析其非线性信息,采用遗传算法分析其特征波长,结果表明:这种差异主要来自两种糖分特征波长分布不同所导致。通过对两种糖分的检测方案进行优化,得出在利用近红外光谱技术检测蜂蜜中葡萄糖成分含量时应尽量采集短波区、长光程的光谱,或者对全谱区、短光程的光谱,进行特征波长的提取,避开水分的干扰,从而提高其预测精度;而对于果糖,则应尽量采集全谱区、短光程的光谱;采用常用线性定量建模方法PLSR就可以得到很好的预测模型,非线性的支持向量机模型未能明显提升模型性能。     

果糖一步转化制备呋喃基燃料：溶剂效应及离子液体修饰活性金属对产物选择性的决定作用

在众多生物基化合物中,2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种有实用前景的可再生液体生物质燃料,也是一种具有重要价值的化学品,可作为生产对苯二甲酸的原料.2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)是DMF进一步加氢产物,该化合物比DMF更稳定,适合长期保存;由于具有更高的氢碳比,用作生物燃料燃烧时能够释放更多能量.研究生物质资源制备DMF和DMTF对可再生资源制备液体燃料和化学品具有重要意义.从生物质多糖出发制备这两类化合物,中间经历了水解、脱水、加氢、加氢脱氧等多个反应步骤,每一步反应都十分复杂,包含许多副反应途径.此外,由于每一步反应条件的不兼容性,大多数研究集中在分步反应阶段,鲜有文献能够实现从碳水化合物原料直接转化为DMF和DMTF.发展由生物质一锅法多步耦合转化技术制备化学品和燃料,不仅具有科学意义,而且可大大简化反应过程,避免中间产物分离和损失,节省资源和时间,历来受到化学家和工业界的关注.本文利用离子液体对Ru/C催化剂电子性质的修饰作用以及溶剂效应的影响,设计了离子液体/THF双相体系中果糖直接催化转化制备2,5-二甲基呋喃(DMF)和2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)的新路线.该转化过程耦合了果糖脱水制HMF、HMF加氢及加氢脱氧生成DMF和DMTF等多步反应.通常在HMF加氢转化过程中, Ru/C催化剂的高活性易导致HMF深度加氢生成大量开环产物及气体,我们借助离子液体与有机溶剂的不同溶解性,筛选出[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系,使极性HMF在离子液体层反应,生成弱极性的DMF和DMTF能及时被THF萃取出来,有效稳定了目标产物.其次,果糖转化为HMF会产生少量水,通常水的存在易导致HMF发生水合等副反应,对下一步的加氢转化是不利因素;然而在本催化体系中,由于[BMIm]Cl能与水以较强的氢键结合形成水合物,对水分子起到了束缚作用,减少了HMF发生水解、水合等副反应的机会.另一方面,离子液体粘度较大,微量水的存在能降低离子液体层粘度,改善传质,从而提高反应速率.在HMF加氢处理过程中,离子液体对DMF和DMTF的生成起了决定作用.当反应体系中不添加离子液体,以THF为溶剂,反应结束后未检测到DMF生成, DMTF的收率仅为2%,但HMF已经完全转化.取气体样品进行GC分析,发现有部分气相产物生成,包括CO2、CH4和C2H6等.液体混合物进行GC-MS检测,发现产物主要包括DHMTF、5-甲基四氢糠醇(MTFA)、四氢糠醇(TFA)、1,2-戊二醇、DMTF、2-己醇和少量戊醇,产物中所有呋喃环结构的双键都发生加氢反应.以上结果表明,没有离子液体的THF中, Ru/C催化的HMF涉氢反应平衡已发生改变.当反应体系中添加0.2 g离子液体[BMIm]Cl进行HMF的加氢时,此时开始有DMF生成,随着[BMIm]Cl量依次增加, DMF以及DMTF的收率也呈上升趋势.1.0 g离子液体获得两种产物最高收率为68%.然而,如果进一步增加[BMIm]Cl的量到2.0 g,呋喃基液体燃料DMF和DMTF的收率却开始下降.综合以上实验结果,我们认为适量的[BMIm]Cl存在有可能会对催化剂物理化学性质造成影响,从而对产物的选择性起了决定性作用.通过对催化剂进行元素分析、XPS、H2-TPR表征以及一系列对比实验证明,离子液体不仅促进果糖脱水转化为HMF,同时在HMF选择性加氢反应中可修饰活性金属电子性质,改变催化路径,是多步串联反应能够耦合的关键因素.在[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系中,离子液体的“溶剂笼效应”促进DMF和DMTF高效生成, THF的萃取功能对目标产物的稳定起了关键作用.以上对催化剂和溶剂的合理设计共同促进高产率呋喃基燃料的获得.该研究实现由六碳糖直接选择转化获取DMF和DMTF,为生物质高效催化转化制备生物基能源化学品提供了新思路.     

Die Selivanov‐Probe auf Fructose

The Seliwanoff's test is a useful tool in biochemistry and food chemistry as test for fructose and other hexoketoses. This article depicts the life and work of Russian chemist named F. F. Selivanov, who was born in aristocratic family, was affected by revolutionary Narodniki movement, and attended the universities in Russia, Switzerland and Germany. His life is a good example of connections between Russian and German agrochemical centres in XIX century. His major achievements are the test for fructose and the first synthesis of N‐Bromosuccinimide. He is also known as a doctoral supervisor of A.E. Arbuzov, the discoverer of Michaelis‐Arbuzov reaction.     

Inulin Hydrolysis by Immobilized Inulinase on Functionalized Magnetic Nanoparticles Using Soy Protein Isolate and Bovine Serum Albumin

Inulin hydrolysis was performed by inulinase from Aspergillus niger covalently immobilized on magnetite nanoparticles (Fe₃O₄) covered with soy protein isolate (Fe₃O₄/SPI) functionalized by bovine serum albumin (Fe₃O₄/SPI/BSA) nanoparticles as a new bio‐functional carrier. The specific activity and protein content of the immobilized enzyme were 25.99 U/mg and 3.52 mg/mL, respectively, with 80% enzyme loading. The immobilized inulinase showed maximum activity at 45 °C, which is 5 °C higher than the optimum temperature of the free enzyme. Also, the optimum pH of the immobilized enzyme shifted from 6 to 5.5, which is more acidic compared to that of the free enzyme. The K_m value of immobilized inulinase decreased to 2.03 mg/mL. Thermal stability increased considerably at 65 and 75 °C, and a 5.13‐fold rise was detected in the enzyme half‐life at 75 °C after immobilization. Moreover, 80% of initial activity of immobilized inulinase remained after 10 cycles of hydrolysis.