(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロマトグラフィー生成物の組成を調整して、所望成分の目標比率を達成するための方法であって、
陽イオン樹脂を含む擬似移動床（「SMB」）クロマトグラフィー装置の投入ゾーンを、投入フィード比率の所望成分および第２成分を含み、投入フィード溶解固形分を有する投入フィードと接触させること；
ＳＭＢ装置の溶離ゾーンを、溶離液フィード比率の所望成分および第２成分を含み、溶離液フィード溶解固形分を有する溶離液フィードと接触させること；
ＳＭＢ装置の濃縮ゾーンを介して送出された投入フィード由来の所望成分を、溶離ゾーンを介して送出された溶離液フィード由来の所望成分とブレンドするようにＳＭＢ装置を操作して、目標比率の所望成分および抽出溶解固形分を含む抽出生成物を形成することであって、
ここで、所望成分の目標比率は、所望成分の投入フィード比率よりも大きく、かつ
抽出溶解固形分は、投入フィード溶解固形分の少なくとも５０％であること；ならびに
ＳＭＢ装置から目標比率の所望成分を有する抽出生成物を収集すること
を含む方法。
【請求項２】
前記抽出溶解固形分が、投入フィード溶解固形分の少なくとも６０％である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記抽出溶解固形分が、投入フィード溶解固形分の少なくとも８０％である、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記溶離液フィード比率の所望成分を、濃縮ゾーンを介して送出される投入フィード由来の所望成分とブレンドするように選択して、抽出生成物中の所望成分の目標比率をもたらす、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
溶離液フィードが投入フィードと同じである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
溶離液フィードが、溶離ゾーンと接触する前に０．２容量以下の水で希釈される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
溶離液フィードを連続的に水と混合し、希釈された溶離液フィードと溶離ゾーンを接触させ、その際溶離液フィードと水の容量比が１：２である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
溶離液フィードが、ある時間溶離ゾーンと接触し、その後、水が溶離液フィード無しで溶離ゾーンと接触している第２の時間が続き、
第１の時間および第２の時間が、溶離液フィードと水の容量比がＳＭＢ装置中のステップ移動の前に１：２になるように選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
所望成分の溶離液フィード比率が、所望成分の投入フィード比率よりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ラフィネート比率の前記所望成分および前記第２成分を有するラフィネートストリームをＳＭＢ装置から収集することをさらに含み、前記第２成分のラフィネート比率が、第２成分の投入フィード比率よりも高い、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記所望成分がフルクトースであり、前記第２成分がグルコースである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記所望成分がフルクトースであり、前記第２成分がグルコースである、請求項１０に記載の方法であって、
グルコースを含む投入ストリームにラフィネートストリームを添加して、混合されたグルコース濃縮ストリームを形成すること；
グルコースイソメラーゼを含むグルコースイソメラーゼクロマトグラフィーカラムを、カラム中のフルクトース比率を濃縮するのに十分な時間、混合されたグルコース濃縮ストリームと接触させること；ならびに
グルコースイソメラーゼカラムからフルクトース濃縮混合物を溶離すること
をさらに含む方法。
【請求項１３】
投入ゾーンを投入フィードと接触させることが、溶出したフルクトース濃縮混合物と投入ゾーンを接触させることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
グルコースイソメラーゼカラムを接触させることが、フルクトースとグルコースの比率をグルコースイソメラーゼに対する平衡点にするのに必要な時間未満、前記カラムを接触させることを含み、これによって、溶出したフルクトース濃縮混合物が、フルクトースとグルコースの比率をグルコースイソメラーゼに対する平衡点にするのに必要な時間、グルコースイソメラーゼカラムに接触することによって得られるより低いフルクトース比率を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
投入ゾーンを投入フィードと接触させることが、溶出したフルクトース濃縮混合物を投入ゾーンと接触させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
投入フィード溶解固形分と比較して抽出溶解固形分を希釈することになる水を、ＳＭＢ装置に添加しない、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記所望成分がフルクトースであり、前記第２成分がグルコースであり、フルクトースの投入フィード比率が４２〜４４％であり、残りがグルコースであり、抽出生成物中のフルクトースの目標比率が５５％〜６０％であり、残りが主にグルコースである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
投入フィード溶解固形分および抽出溶解固形分が、それぞれ、少なくとも５０％ｗｔ／ｖｏｌである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
異性化糖生成物中のフルクトース比率を調整して、フルクトースの目標比率を達成する方法であって、
擬似移動床（「SMB」）クロマトグラフィー装置のフルクトース濃縮ゾーン中で、グルコースに対するフルクトースの濃縮を促進する陽イオン樹脂を含有するＳＭＢ装置を、投入フィードおよび溶離液フィードと接触させることであって、前記投入フィードおよび前記溶離液フィードのそれぞれが、フルクトースとグルコースの混合物を含み、溶解固形分を有すること；
ＳＭＢ装置を操作して、フルクトース濃縮ゾーン中で、フルクトースの目標比率および生成物溶解固形分を有する異性化糖生成物を生成すること；ならびに
目標比率のフルクトースを有する異性化糖生成物を、ＳＭＢ装置のフルクトース濃縮ゾーンから収集すること
を含み、
異性化糖生成物が、投入フィードの溶解固形分の少なくとも５０％である溶解固形分を有する、方法。
【請求項２０】
前記異性化糖生成物が、投入フィードの溶解固形分の少なくとも６０％である溶解固形分を有する、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記異性化糖生成物が、投入フィードの溶解固形分の少なくとも８０％である溶解固形分を有する、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
目標比率のフルクトースを有する異性化糖生成物を生成する運転コストを最適化する方法であって、
擬似移動床（「SMB」）装置を操作して、請求項１７に記載の方法によるフルクトースの目標比率を達成すること；
グルコース濃縮ラフィネートストリームをＳＭＢ装置から収集すること、ここで前記ラフィネートストリーム中のグルコース比率は、前記投入フィード中のグルコース比率より高い；
グルコースイソメラーゼカラムに対する投入ストリームとしてグルコース濃縮ラフィネートストリームを使用すること；
投入ストリーム中のグルコースをフルクトースに変換するようにグルコースイソメラーゼカラムを操作して、確定した比率のフルクトースおよびグルコースを有するフルクトース濃縮混合物を生成することであって、前記接触における前記投入フィードが、フルクトース濃縮混合物を含むこと；ならびに
線形プログラムモデルを使用して、以下に起因する総費用を最小限に抑えること、
（a）フルクトース濃縮混合物中のグルコース対フルクトースの確定した比率によって悪影響を受けた場合、グルコースイソメラーゼカラムを交換すること；
（b）ＳＭＢ装置中の陽イオン樹脂を交換する頻度；
（c）ＳＭＢ装置およびグルコースイソメラーゼカラムのいずれかまたは両方の排出ストリームからの水の除去；ならびに
（d）単位費用当たりの目標の異性化糖生成物の生成を最大化すること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本出願は、２０１４年１０月１４日に出願された、米国仮特許出願番号第６２／０６３，４７６号の優先権を主張する。
【０００２】
[0002]  本発明は、一般に、希釈を制限して、混合物中の糖およびその他の成分を分離および濃縮するための擬似移動床クロマトグラフィーの使用、より特定すれば低％の平衡状態のシロップを高％パーセントのフルクトース濃縮シロップとブレンドする必要なしに、平衡状態でのグルコースイソメラーゼの作用から得られるものより高濃度のフルクトースを含有する、濃縮した異性化糖（HFCS）を調製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  異性化糖（HFCS）は、ある一定の決まった比率のフルクトースおよびグルコースを有するコーンスターチから得られる、よく知られた甘味料である。ＨＦＣＳは、従来、（a）加熱、αアミラーゼおよびグルコアミラーゼを用い、コーンスターチを液化および加水分解をし、グルコースをおよそ９５％有する、コーンシロップとして知られる水性グルコースシロップを形成させること、ならびに（b）材料が、一般に、フルクトース約４２％〜４４％およびグルコース約５６％〜５８％であるシロップ混合物（本明細書では、４２％のフルクトースシロップまたはより簡潔に４２シロップと称する）を生成する、イソメラーゼの平衡点に達するまで、カラム結合グルコースイソメラーゼを使用し、６０℃で、コーンシロップ中のグルコースの一部を異性化することによって得られる。
【０００４】
[0004]  多くの食品および飲料製造業者は、フルクトースの比率がグルコースの比率よりも高く、ショ糖の味のプロフィールをより密接に模倣するＨＦＣＳ生成物を所望している。最も典型的に所望されるＨＦＣＳ生成物は、５５％のフルクトースシロップであるが、一部の消費者は、フルクトース９０％程度を含有するＨＦＣＳ生成物を所望している。これらの高いフルクトースの比率を達成するために、イソメラーゼカラムから得られる４２％のフルクトースシロップを、二価の陽イオン樹脂を介してクロマトグラフ分離にかけ、カラムの濃縮ゾーン中にて、グルコースよりフルクトースを優先的に遅らせることで、濃縮する。典型的に、陽イオンは、スルホン酸樹脂上のカルシウムである。クロマトグラフィー樹脂は、移動相としての水で溶離されて、フルクトース約９０％（９０％のフルクトースシロップ）であるＨＦＣＳ生成物を得る。この９０％のフルクトース生成物は、次いで、イソメラーゼカラムからの４２％のフルクトースシロップとブレンドされ、５０％超で９０％未満、最も好ましくは約５５％のフルクトースの比率を含むＨＦＣＳ生成物を達成する。
【０００５】
[0005]  典型的に、クロマトグラフ濃縮プロセスは、擬似移動床（SMB）クロマトグラフィー装置を使用する。ＳＭＢクロマトグラフィーは、カラムベッドを内部で連結された複数の別々のカラムセグメントに分割し、原則的には、投入ストリームおよび溶離液ストリームの流れ方向と反対の方向に、カラムセグメントを移動させながら、接続されたカラムセグメントを通して投入フィードおよび溶離液フィードを共通の流れ方向に導入することによって、操作する。いくつかの設計において、これは、投入ストリームおよび溶離液ストリームの流れと反対の方向に円形カルーセル中のカラムセグメントを直接実際に回転させることによって、達成される。その他の設計において、カラムセグメントは固定であるが、カラムセグメントの投入および排出のためのポートは、投入ストリームおよび溶離液ストリームの流れと同じ方向に循環する。どちらかの設計において、循環は、本明細書において、ステップまたはステップ移動と称する。どちらにせよ、この効果は同じであり、カラムセグメント中の固定相によって優先的に遅らせる材料（例えば、HFCS生成中のフルクトース）は、相互接続されたカラムセグメントの全長にわたって、移動相溶離液（例えば、HFCS生成体中の水を含むグルコース）と優先的に流れる材料の流れの方向と反対に、カラムセグメントによって優先的に運搬される。固定相によって優先的に遅らせる材料は、抽出生成物として収集され、優先的に移動相溶離液と流れる材料は、ラフィネートストリームで収集される。
【０００６】
[0006]  投入ストリームおよび溶離液ストリームの流量が、カラムセグメントの動きと適切に連携している場合、その結果は、原料投入ゾーン、濃縮ゾーン、溶離ゾーン、回収ゾーン（任意選択）の連続する定常波になる。ＨＦＣＳ生成の場合、フルクトース約９０％／グルコース１０％を含有するシロップが、抽出生成物として収集され、フルクトース約１０％／グルコース９０％を含有するシロップが、ラフィネートストリーム中で収集される。フルクトース４２％／グルコース５８％のフィード、水溶離液フィード、フルクトース濃縮抽出生成物およびグルコース濃縮ラフィネートストリームを用いた、ＳＭＢ装置を使用する従来のＨＦＣＳ生成プロセスを、図１に示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]  ＨＦＣＳを作製するための従来の方法の２つの欠点は、第１に、溶離液としての水の追加の投入を必要とし、費用が増加することである。第２に、水を溶離液として使用するフルクトースのクロマトグラフ濃縮によって、抽出生成物およびラフィネートストリーム中の総糖濃度が希釈されることである。典型的に、フルクトース４２〜４４％の投入ストリームの溶解固形分は、４５％〜６０％であり、抽出生成物中のフルクトースシロップ９０％の溶解固形分は１０％〜３０％であり、グルコース濃縮ラフィネートストリームの溶解固形分は、約５〜３０％である。少なくともＤＳ５０％、典型的にはＤＳ約７０％の商業的に望ましい溶解固形物濃度を有する生成物を生成するために、図１に例示した５５％のＨＦＣなどの生成物を作製するためのブレンドの前に、９０％のフルクトース抽出生成物を、典型的には濃縮し、少なくとも４２％のフルクトースの投入フィードと同じ所望の濃度にする。この濃縮の必要性によって、操作の費用が増加する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]  本発明の１つの例示的な実施形態は、陽イオン樹脂を含む擬似移動床（「SMB」）クロマトグラフィー装置の投入ゾーンを、投入フィード比率の所望成分および第２成分を含み、投入フィード溶解固形分を有する投入フィードと接触させること、ならびに、ＳＭＢ装置の溶離ゾーンを、溶離液フィード比率の所望成分および第２成分を含み、溶離液フィード溶解固形分を有する溶離液フィードと接触させることによって、クロマトグラフィー生成物の組成を調整して、所望成分の目標比率を達成するための方法を対象とする。
【０００９】
[0009]  特定の例示的な実施形態において、ＳＭＢ装置の濃縮ゾーンを介して送出された投入フィード由来の所望成分を、溶離ゾーンを介して送出された溶離液フィード由来の所望成分とブレンドするようにＳＭＢ装置を操作して、目標比率の所望成分および抽出溶解固形分を含む抽出生成物を形成し、ここで、所望成分の目標比率は、所望成分の投入フィード比率よりも多く、抽出溶解固形分は、投入フィード溶解固形分の少なくとも５０％である。より望ましい実施形態において、抽出物の溶解固形分は、投入フィード溶解物含有量の少なくとも６０％であり、最も望ましい実施形態において、抽出物の溶解固形分は、投入フィード溶解物含有量の少なくとも８０％である。目標比率の所望成分を有する抽出生成物は、ＳＭＢ装置から収集される。
【００１０】
[0010]  本発明の特定の例示的な実施形態において、溶離液フィード比率の所望成分を選択して、濃縮ゾーンを介して送出される投入フィード由来の所望成分とブレンドし、抽出生成物中に所望成分の目標比率をもたらす。
【００１１】
[0011]  いくつかの例示的な実施形態において、溶離液フィードは、投入フィードと同じである、または溶離液フィードは、溶離ゾーンと接触する前に０．２容量以下の水で希釈される。
【００１２】
[0012]  特定の実施形態において、溶離液フィードを連続的に水と混合して、希釈された溶離液フィードと溶離ゾーンを接触させ、ここで溶離液フィードと水の容量比は、１：２である。
【００１３】
[0013]  特定の例示的な実施形態において、溶離液フィードがある時間溶離ゾーンと接触しており、その後水が溶離液フィード無しで溶離ゾーンと接触している第２の時間が続く場であって、第１の時間および第２の時間が、溶離液フィードと水の容量比がＳＭＢ装置中のステップ移動の前に１：２になるように、選択される。
【００１４】
[0014]  特定の例示的な実施形態において、本発明の方法は、ラフィネート各比率の所望成分および第２成分を有するラフィネートストリームをＳＭＢ装置から収集することをさらに含み、ここで、第２成分のラフィネート比率は、第２成分の投入フィード比率よりも高い。
【００１５】
[0015]  いくつかの例示的な実施形態において、本発明の方法は、所望成分がフルクトースであり、第２成分がグルコースである場合に使用することができる。
【００１６】
[0016]  特定の実施形態において、ラフィネートストリームは、グルコースを含み、グルコースを含む投入ストリームに添加されて、混合されたグルコース濃縮ストリームを形成する。グルコースイソメラーゼを含むグルコースイソメラーゼクロマトグラフィーカラムは、カラム中のフルクトースの比率を濃縮するのに十分な時間、ラフィネートストリームおよび／または合併されたグルコース濃縮ストリームと接触する。フルクトース濃縮混合物は、グルコースイソメラーゼカラムから溶出する。溶出したフルクトース濃縮混合物は、ＳＭＢ装置の投入ゾーンと接触している投入フィードに使用することができる。グルコースイソメラーゼカラムは、フルクトースとグルコースの比率を、グルコースイソメラーゼに対する平衡点にするのに必要な時間未満、接触させることができ、これによって、溶出したフルクトース濃縮混合物は、フルクトースとグルコースの比率を、グルコースイソメラーゼに対する平衡点にするのに必要な時間、グルコースイソメラーゼカラムに接触することによって得られるより低いフルクトースの比率を有する。
【００１７】
[0017]  いくつかの実施形態において、投入フィード溶解固形分と比較して抽出溶解固形分を希釈することになる水は、ＳＭＢ装置に添加されない。投入フィード溶解固形分および抽出溶解固形分は、それぞれ、少なくとも５０％ｗｔ／ｖｏｌとすることができる。
【００１８】
[0018]  本明細書に記載の実施形態のいずれかにおいて、所望成分は、フルクトースとすることができ、第２成分は、グルコースとすることができる。１つの例示的な実施形態において、フルクトースの投入フィード比率は、４２〜４４％であり、抽出生成物中のフルクトースの目標比率は、５５％〜６０％である。
【００１９】
[0019]  特定の例示的な実施形態において、この方法は、異性化糖生成物中のフルクトースの比率を調整して、フルクトースの目標比率を達成するために使用することができる。擬似移動床（「SMB」）クロマトグラフィー装置は、ＳＭＢ装置のフルクトース濃縮ゾーン中で、グルコースに対するフルクトースの濃縮を促進する陽イオン樹脂を含有し、投入フィードおよび溶離液フィードと接触する。投入フィードおよび溶離液フィードのそれぞれは、フルクトースとグルコースの混合物を含み、溶解固形分を有する。ＳＭＢ装置を操作して、フルクトース濃縮ゾーン中で、目標比率のフルクトースおよび生成物の溶解固形分を有する異性化糖生成物を生成する。目標比率のフルクトースを有する異性化糖生成物は、ＳＭＢ装置のフルクトース濃縮ゾーンから収集される。
【００２０】
[0020]  いくつかの例示的な実施形態において、異性化糖生成物の溶解固形分は、投入フィードの溶解固形分の少なくとも５０％、少なくとも６０％または少なくとも８０％である。
【００２１】
[0021]  いくつかの例示的な実施形態は、目標比率のフルクトースを有する異性化糖生成物を生成する運転コストを最適化する方法を含む。この方法は、擬似移動床（「SMB」）装置を操作して、本明細書に記載のフルクトースの目標比率を達成すること、ＳＭＢ装置から、ラフィネートストリーム中のグルコースの比率が本明細書に記載の投入フィード中のグルコースの比率より高い、グルコース濃縮ラフィネートストリームを収集すること、本明細書に記載のグルコースイソメラーゼカラムに対する投入ストリームとしてグルコース濃縮ラフィネートストリームを使用すること、グルコースイソメラーゼカラムを操作し、投入ストリーム中のグルコースをフルクトースに変換して、確定した各比率のフルクトースおよびグルコースを有するフルクトース濃縮混合物を生成することであって、接触の投入フィードが、フルクトース濃縮混合物を含むこと、ならびに線形プログラムモデルを使用して、以下に起因する総費用を最小限に抑えることを含む：
[0022]（a）フルクトース濃縮混合物中のグルコース対フルクトースの確定した比率によって悪影響を受けた際に、グルコースイソメラーゼカラムを交換すること；
[0023]（b）ＳＭＢ装置中の陽イオン樹脂を交換する頻度；
[0024]（c）ＳＭＢ装置およびグルコースイソメラーゼカラムのいずれかまたは両方の排出ストリームからの水の除去；ならびに
[0025]（d）単位費用当たりの目標の異性化糖生成物の生成を最大化すること。
【００２２】
[0026]  本発明の追加的な態様は、本明細書に付随する利点および新規な特徴とともに、以下の説明においてある程度示され、ある程度は、以下の試験を行った上で当業者には明らかになる、または本発明の実施から学ぶことができる。本発明の目的および利点は、添付の特許請求の範囲で具体的に指摘した手段および組合せによって、実現および達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】[0027]４２％のフルクトースシロップから５５％のフルクトースシロップにＨＦＣＳを濃縮するために従来技術の方法で用いられる、従来のＳＭＢ装置の概略図である。線の矢印は、流体の流れの方向を示し、大きい矢印は、ＳＭＢ装置中のカラムセグメントと反対方向の動きを表す。ボックスは、投入ストリームおよび排出ストリーム中の溶解した固形の典型的な範囲を示す。
【図２】[0028]溶解固形物濃度の変化を最小限にして４２％のフルクトースシロップを５５％のフルクトースシロップに濃縮するための、本発明の方法で使用するために構成されたＳＭＢ装置の概略図である。
【図３】[0029]ラフィネートストリームがグルコースイソメラーゼカラムに迂回し、グルコースをフルクトースに変換して、ＳＭＢ装置上でリサイクルするためのさらなる４２％のフルクトースシロップを形成する、本発明の方法で使用するために構成されたＳＭＢ装置の概略図である。
【図４】[0030]実施例１に記載の溶離液として水を使用して、高度に濃縮されたフルクトースシロップの従来の生成のための実験の結果を開示した表である。
【図５】[0031]実施例１に記載のラフィネートの再充填と混合した水を使用して、高度に濃縮されたフルクトースシロップの従来の生成のための実験の結果を開示した表である。
【図６】[0032]実施例１に記載の、４２％のフルクトースに対する水の比が３．０〜５．６の範囲の水に加えて、４２％のフルクトースシロップを溶離液フィードに添加する実験（「溶離液へのHFCS42の添加」と表示された列）の結果を開示した表である。
【図７】[0033]溶離液として水を単独で使用した、実施例２からの実験の結果を開示した表である。
【図８】[0034]４２％のシロップと混合した水を使用した、実施例２からの実験の結果を開示した表である。
【図９】[0035]実施例３に記載の水供給パルスを使用した溶解固形物濃度の変化を最小限にして、４２％のフルクトースシロップを５５％のフルクトースシロップに濃縮するための、本発明の方法で使用するために構成されたＳＭＢ装置の概略図である。
【図１０】[0036]溶離液として水供給パルスを使用した実施例３からの実験の結果を開示する表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
[0037]  本発明は、クロマトグラフィー生成物の組成を調整して、擬似移動床（「SMB」）クロマトグラフィーを使用して生成混合物中の成分の目標の濃縮を達成するための方法であって、溶離液が、ＳＭＢクロマトグラフィーシステムに対する投入ストリームとして使用される混合物と同じまたはほとんど同じ比で所望成分を含み、目標の生成混合物の希釈が最小である方法を対象とする。好ましい操作において、投入ストリームまたは溶離液の１つまたは両方は、ＳＭＢクロマトグラフィーシステムから、目標の生成物中に所望されるのとは異なる比で同じ成分を含有するラフィネートストリームをリサイクルすることによって、作製される。この方法は、詳細には、異性化糖生成物中のフルクトース含有量を調整するためのプロセスによく適しており、最も好ましい実施形態において、グルコースイソメラーゼカラムは、溶離液ストリームおよび／または投入ストリームとしてＳＭＢ装置に再導入するためのラフィネートストリームを改変するために使用される。例示的なプロセスは、投入溶離液として４２％のフルクトースシロップのみを使用して、最も例示的には、出発材料として使用される４２％のシロップに対する実質的な希釈なしに、４２％のシロップからの５５％のフルクトースシロップの生成によって、５０％〜６５％のＨＦＣＳ生成物の生成を可能にする。プロセスは、ＳＭＢクロマトグラフィーによって濃縮できる混合物中のいずれかの成分の比率を調整するように適合させることができ、ここで、目標の排出ストリームの１成分の純度は、その成分を含有する投入ストリームより高いが、ＳＭＢクロマトグラフィープロセスによって達成できる最も高い純度未満であり、最終排出生成物の希釈を最小限にすることが望ましい。
【００２５】
[0038]  本発明の方法において、所望成分を含有する溶離液を使用して溶離液中の水のすべてまたは一部を置き換えることによって、水の使用量が低下し、濃縮するために必要なエネルギーが低減した結果として、生成の費用が削減される。加えて、抽出生成物の溶解固形分が増加し、所望成分の濃度を増加させるための抽出生成物を濃縮する必要性が低減する。溶離液フィードが、ラフィネートストリームのリサイクルに基づく実施形態において、プロセスは、グルコースイソメラーゼカラムからＳＭＢ装置に戻るラフィネートをリサイクルすることによって、投入フィード由来のフルクトースの、全部ではないが大部分の最終生成物中での回収をさらに可能にする。
【００２６】
[0039]  明確な別段の定義がない限り、本明細書で使用する表現「Ｘ％のフルクトースシロップ」とは、フルクトースおよびグルコースを含有し、糖のＸ％をフルクトースが、残りのパーセント（１００−Ｘ％）をグルコースが占める水性シロップを指す。本明細書で、グルコース、フルクトースまたは溶解固形物の量のすべての表現は、デンプンの液化によって作製される糖シロップ中に典型的に微量に存在する残余の二糖（類）およびオリゴ糖を含めるが、本明細書では考慮しない。したがって、４２％のフルクトースシロップとは、フルクトースである糖の比率が４２％のフルクトースであり、グルコースである比率が５８％であることを意味し、いずれの正確なパーセントも、いくつかの残余の糖の存在によってわずかに下回ることがあるという事実は考慮しない。「Ｘ％濃度、」とは、総シロップ重量当たりの言及される溶存種のｗｔ／ｗｔパーセントを指し、明確な言及がなければ、表現「溶解固形分」、例えばＤＳ  Ｘ％は、シロップ溶液の重量当たりの、フルクトースおよびグルコースを合わせた総ｗｔ／ｗｔパーセントである。したがって、例えば、２０％の溶解固形分での５５％のフルクトースシロップは、シロップ溶液重量１００ｇ当たりの総溶解糖分は２０ｇであり、糖２０ｇのうち、１１ｇはフルクトース、９ｇはグルコースであり、シロップ中のフルクトースの濃度は１１％ｇ／ｇであり、グルコースの濃度は９％ｇ／ｇであることを意味する。
【００２７】
[0040]  擬似移動床（SMB）クロマトグラフ装置１０を使用する本発明の例示的な実施形態を、図２に例示する。ＳＭＢ装置１０は、ＳＭＢ装置１０のカルーセル上の複数（１〜１２）のセグメント化されたカラムに分割された連続固定相カラムベッドを備える。各カラムセグメントｎの底部からの排出は、次のカラムセグメントｎ＋１の上部に入り、すべてのカラムは、繋がっており、この物質はループに入る。例示的な実施形態において、カラムセグメント内に含有される固定相は、カルシウム形態の陽イオン交換樹脂であり、典型的に、当技術分野において、糖のクロマトグラフ分離に使用される。
【００２８】
[0041]  投入フィード１６は、典型的に溶解固形分４５〜５５％の、４２％のフルクトースシロップであり、典型的にはデキストロースを４２％のフルクトースシロップに変換するグルコースイソメラーゼカラムから直接得られる。本明細書で使用する、４２％のフルクトースシロップは、最初にデキストロース（すなわち、デンプンから液化することによって作製されるグルコース）をグルコースに変換するために、グルコースイソメラーゼカラムがどのように操作されたかによって、典型的に４２％〜４４％のフルクトースであるシロップを包含する。投入フィード１６は、セグメント８および１０と共に投入ゾーン１８を構成しているカラムセグメント９でＳＭＢ装置１０に投入され、カラムセグメント９の底部から、流体流れ方向２０の次の隣接するベッドカラムセグメント１０の上部に移動する。同時に、複数のカラムを、流体流れ方向２０に逆流するカラム移動方向２２のカルーセル中で循環させる。カラムは、円形カルーセルに繋がっているので、例えば、ステップ移動は、カラムセグメント１を、カラムセグメント１２の位置に移動することになり、同時にカラムセグメント１２は、カラムセグメント１１の位置に移動することになる。投入フィード１６のフルクトースは、優先的に、グルコースに対して、カラムセグメント内に含有される固定相で区切られているので、カラムセグメントがカラム移動方向２２で循環するので、フルクトースは、優先的に濃縮ゾーン２４を通ってカラムと連動する。対照的に、投入フィード１６のグルコースは、優先的に、フルクトースに対して液相で区切られているので、ラフィネートゾーン３４に向かって流体流れ方向２０に流れる。
【００２９】
[0042]  上述のように、フルクトースシロップ濃縮の例示的なこの実施形態において、投入フィード１６は、フルクトースおよびグルコースの混合物、より好ましくは、約４２〜４４％のフルクトースシロップ、最も典型的には、４２％のフルクトースシロップの混合物である。しかし、より一般的な実施形態において、投入フィードは、２つ以上の構成成分の任意の混合物を含むことができ、連続するクロマトグラフ分離によってその他を介して１つの構成成分の比率を濃縮することが望ましい。本明細書で使用する、連続クロマトグラフ分離は、任意の分離技術であり、２つ以上の種が、液体移動相より固形の固定相に対して異なる吸着親和性を有し、その１つの種がその他よりも迅速に移動するが、その両方が固定相を介して連続して動くように、固定相を介して液相を流すことによって分離される。濃縮のための所望の化合物を含有するその他の投入フィードの非限定的な例として、ラセミ混合物、ならびにその他の糖、ポリオール、エステルおよびアセタール混合物などの異性体および化学種のその他のタイプが挙げられる。水を保存するために、投入フィード１６および溶離液フィード２６のそれぞれが、生成物の濃縮の経済的費用を考慮して、できるだけ高い溶解固形分を有することが望ましい。本明細書で例示される例示的な実施形態において、投入フィード１６および溶離液フィード２６は、それぞれ、溶解固形分が約４５と６０％の間、最も典型的には約５０％の、４２％のフルクトースシロップであり、これは、典型的には、グルコースイソメラーゼカラムの使用による、コーンシロップデキストロースの４２％のフルクトースシロップへの変換から得られる排出シロップであり、濃縮によって約６０％に濃縮され得る。
【００３０】
[0043]  図２に戻ると、例示されている５５％のフルクトースシロップ３０である所望の濃縮生成物は、例示されているように、投入ストリーム１６として使用される４２％のフルクトースシロップと同じである溶離液フィード２６を導入することによって得られる。溶離液フィードは、溶離ゾーン２８中のカラムセグメント１でＳＭＢ装置１０と接触し、さらに流体方向２０に移動する。溶離液フィード２６は、例示されている溶離ゾーン２８からの５５％のフルクトースシロップであり、フルクトース濃縮抽出混合物３０を移動させ、カラムセグメント４でＳＭＢ装置１０から収集される。溶離ゾーン２８は、溶離液フィード２６が導入される位置から抽出混合物３０が収集される位置まで延伸する。濃縮ゾーン２４は、投入フィード１６が導入される位置から、抽出混合物３０が収集される位置まで延伸する。フィードストリーム１６の投入、溶離液ストリーム２６および抽出混合物３０の抜き出しにと同時に、ラフィネートストリーム３２は、ラフィネートゾーン３４から抜き出される。図２で例示したとおり、ラフィネートストリーム３２は、投入ストリーム１６よりグルコースが濃縮され／フルクトースが減少した混合物であり、典型的にはフルクトースを１５〜２０％の間およびグルコースを８０〜８５％の間で含有する。
【００３１】
[0044]  図２に例示したとおり、ＳＭＢ装置１０は、１つのカラムベッドを構成する１２のカラムセグメントを備える。これは、単に例示を目的としている。流量、溶解固形分および分離される種の固定相および移動相に対する相対的親和性にしたがって、任意の構成のＳＭＢ装置１０を用いて、本発明による種を分離および濃縮することができるが、ただし、異なる投入ゾーン１８、濃縮ゾーン２４、溶離液ゾーン２８およびラフィネート収集ゾーン３４を有することができるように、ＳＭＢ装置に十分な区分があることが条件である。本発明は、わずか４つのカラムセグメントを有するＳＭＢ装置を用いて、ＨＦＣＳ製造作業で実施されている。
【００３２】
[0045]  好ましくは、投入ストリーム１６および溶離ストリーム２６の組合せを少なくとも１つの空隙容量（すなわち、樹脂自体によって占められる容量を除いたカラムベッド全体の容量）分、カラムベッド全体にわたって流し、その後ラフィネートストリーム３２を収集する。いくつかの例示的な実施形態において、ラフィネートストリーム中の第２成分の比率は、第２成分の投入フィード比率よりも高い。所望成分がフルクトースであり、第２成分がグルコースである例示的な実施形態において、グルコース５６〜５８％を含有する投入フィードは、グルコース５６〜５８％超、最も典型的にはグルコース約８０〜８５％を含むラフィネートストリームを生成することができる。
【００３３】
[0046]  いくつかの例示的な実施形態において、溶離液フィードは、投入フィードと同じであり、特定の例示的な実施形態において、投入フィードおよび溶離液フィードの両方は、グルコースイソメラーゼカラムから得られる約４２％のフルクトースシロップである。より一般的な実施形態において、溶離液フィード中の所望成分の比率は、投入フィード中の所望成分の比率以上とすることができる。特定の実施形態において、溶離液フィードは、追加的な水を含むことができ、これは溶離液フィードの溶解固形物濃度を希釈することになるが、溶離液フィードに添加して、より早い速度でラフィネートゾーンに向かってＳＭＢ装置を介して望ましくない成分（例えばグルコース）を移動させることができる、好ましい実施形態において、溶離液フィードは、０．２容量以下の水と混合した投入フィードを含む。１つの例示的な実施形態において、溶離液フィードは、４２％のフルクトースシロップ：水の１００：１５の混合物を含む。特定のその他の実施形態において、ＳＭＢプロセスが開始し、溶離液フィードが、所望の抽出物中の異なる溶解固形物濃度または異なる％のフルクトースシロップを選択するためにフルクトースを含有するより高い溶離液に後で切り替えられる場合、水を単独で、最初の出発溶離液フィードとして使用することができる。
【００３４】
[0047]  図２に戻ると、投入フィード１６および溶離液フィード２６の間の流体流れ全体が、抽出混合物３０およびラフィネートストリーム３２の除去と適切なバランスを取っている場合、その効果によって、カラムベッドの寿命が唯一の条件であるが、余分な水の最低限の使用と生成物の溶解固形分の結果として生じる希釈を最低限にして、所望成分の目標比率を有する抽出生成物３０の生成を無制限に行うことができる連続クロマト分離および生成物の濃縮が確立される。
【００３５】
[0048]  例示的な実施形態において、所望成分の目標比率は、所望成分の投入フィード比率より高い。特定の例示的な実施形態において、投入フィードが、フルクトース４２〜４４％である場合、抽出混合物３０中のフルクトースの目標比率は、フルクトース約５０と６０％の間、より好ましくは約５５〜５８％、最も好ましくはフルクトース約５５％である。
【００３６】
[0049]  いくつかの例示的な実施形態において、抽出生成物の溶解固形分は、投入フィード溶解固形分の少なくとも５０％である。より望ましい実施形態において、抽出物の固形分は、少なくとも６０％、少なくとも８０％である、または最小限の水が、溶離液ストリームに添加される場合、投入フィードの溶解固形分の少なくとも９５％とすることができる。例示的な実施形態において、投入フィードおよび抽出生成物の溶解固形分は、それぞれ、少なくとも５０％ｗｔ／ｗｔである。いくつかの例示的な実施形態において、所望成分がフルクトースである場合、投入フィード１６の溶解固形分は、約５０〜６０％であり、抽出生成物の溶解固形分は、４０〜５５％であり、典型的には少なくとも約５０％である。特定の例示的な実施形態において、投入フィードの溶解固形分と比較して、抽出生成物中の溶解固形分を希釈することになる水は、ＳＭＢ装置に添加されない。
【００３７】
[0050]  いくつかの実施形態において、ラフィネートストリーム３２は、投入１６のストリームおよび／または溶離液２６のストリームとして使用するためにリサイクルされる。このような実施形態の１つの例を、図３に表し、ここで濃縮されたグルコースおよび減少したフルクトースを含むラフィネートストリーム３２が迂回して、グルコースイソメラーゼカラム３６に入り、ラフィネートストリーム３２中のグルコースの一部を、最初の４２フルクトースシロップに類似したフルクトースシロップ試料を再構成する、投入１６ストリームおよび／または溶離液ストリーム２６とブレンドし、使用することができるフルクトースに変換する。適切な溶解固形分を得るために、１つのオプションとして、ラフィネートをグルコースイソメラーゼカラムに導入する前に濃縮し、５０〜７０％の範囲の、ＨＦＣＳの調製のために典型的に使用される同じ溶解固形物にすることができる。代替のオプションにおいて、４２％〜４４％のフルクトースになるであろうグルコースイソメラーゼカラムからの排出ストリームは、溶離液ストリームまたは投入フィードストリームの所望の溶解固形分に濃縮することができる。１つの実施形態において、グルコースイソメラーゼカラム３６は、デキストロースから４２％のフルクトースシロップを調製するのに使用される最初のグルコースイソメラーゼカラムの１つとすることができ、この場合、ラフィネートストリーム３２は、任意選択によりデキストロースの投入ストリームとブレンドすることができる。このような実施形態において、デキストロースストリームに対する、ラフィネートストリーム中に存在するフルクトースのより高い含有量は、グルコースイソメラーゼカラムが、４２％のフルクトースシロップを達成するための、より速い流速および／または低い温度で操作することができることを意味する。さらに、このような実施形態において、ラフィネートストリーム３２またはグルコースイソメラーゼカラム３６からの排出ストリームの濃縮は、グルコースイソメラーゼカラムを出る４２％のシロップが溶離液２６のストリームまたは投入１６のストリームに所望の固形分を有するように、デキストロースシロップが十分に高い溶解固形分である場合には、必要でないこともある。
【００３８】
[0051]  代替の実施形態において、ＳＭＢ装置に構成されるグルコースイソメラーゼカラム３６は、グルコースイソメラーゼカラムを意味するＳＭＢ装置を出るラフィネートストリーム３２との操作のためだけに最適化される。加えて、溶離液ストリーム２６が溶解固形分を低減するが溶離を促進することになる、添加した水を含有する実施形態において、ラフィネートストリーム３２は、典型的に、投入ストリーム１６よりも総溶解固形分が低いので、デキストロースから４２％のフルクトースシロップを生成するのに通常使用されるグルコースイソメラーゼカラムの流速は、より速くなり得る。
【００３９】
[0052]  代替の実施形態において、所望の固形分を達成するために溶離液ストリーム２６に水をブレンドせずに、水供給パルス方法として溶離液ストリーム２６を流す。溶離液の容量は、溶離液ストリームへの液体投入の総容量として本明細書に記載されている。溶離液フィード２６は、総溶離液容量の３３％が達成されるまで、カラム１に入る。溶離液フィード２６は、次いで、完全に停止し、水単独３８が、ステップの間、または総溶離液容量の約６６％が達成されるまで）、カラム１に入る。これによって、１部の溶離液フィードと２部の水の容量比が達成される。ＳＭＢ装置が２２の方向で循環すると、ステップ移動が完了し、水単独３８の流れは停止し、水供給パルスが完了する。溶離液フィード２６は、逆戻りし、別の水供給パルスが開始する。溶離液フィード２６が、各ステップ移動の開始時に、最初に流れる。達成された溶離液フィードの容量が満たされた場合、次いで、水単独３８が、ステップ移動の終わりまで流れる。溶離液フィード２６の後にフィードされる水単独３８は、糖の大部分を溶離ゾーン２８に押し込むことを助け、ＳＭＢがラフィネートゾーン３４に循環するので、フルクトースが逆流することを防ぐ。
【００４０】
[0053]  特定の実施形態において、溶離液フィードと水の比は１：４である。好ましい実施形態において、溶離液フィードと水の比は１：３である。最も好ましい実施形態において、溶離液フィードと水の比は１：２である。
【００４１】
[0054]  特定の実施形態において、ＳＭＢ装置のカラムから浸出されている可能性のある陽イオンを除去するために、ラフィネートストリーム３２またはグルコースイソメラーゼカラムを出るストリームを、イオン交換カラムにかけることが望ましいことがある。
【００４２】
[0055]  本発明の方法は、方法の特定の態様に起因する総費用を最小限にするための線形プログラムモデルを使用して、目標比率の所望成分を有するクロマトグラフィー生成物を生成する運転コストを最適化するために使用することができる。方法が目標比率のフルクトースを有する異性化糖を生成するために使用され、ラフィネートストリームがグルコースイソメラーゼカラムを使用してフルクトース濃縮混合物に変換される例示的な実施形態において、線形プログラムモデルを使用して、以下に起因する総費用を最小限にすることができる：フルクトース濃縮混合物中のフルクトースおよびグルコースの確定した比率によって悪影響を受けた際に、グルコースイソメラーゼカラムを交換すること；ＳＭＢ装置中の陽イオン樹脂を交換する頻度；ＳＭＢ装置およびグルコースイソメラーゼカラムのどちらかまたは両方の排出ストリームの除去；ならびに単位費用当たりの目標の異性化糖生成物の生成を最大限にすること。
【００４３】
[0056]  ＳＭＢ装置のカラムは、当業者によって容易に求めることができるように、投入フィードのその他の成分から所望成分を分離するのに適した任意の吸着剤で充填することができる。ＨＦＣＳのために本明細書で例示したとおりの糖シロップを濃縮するための実施形態において、カラムは、好ましくはカルシウム形態のスルホン酸樹脂などの陽イオン交換樹脂で充填される。本発明の方法は、これらだけには限らないが、ＣＳＥＰ、ＡＤＳＥＰ、ＩＳＭＢおよびＳＳＭＢを含めた、任意のタイプのＳＭＢシステムまたは構成と共に使用するのに適している。
【００４４】
[0057]  本発明の方法は、所望成分を含有する溶離液を利用することによって、溶離液フィードによって生じる希釈の多くを解消する。これによって、水による費用を削減することによって価値を生み出し、より高い溶解固形物濃度にするために抽出生成物を濃縮するのに必要なエネルギーを低減してエネルギーを節約する。さらに、ラフィネートストリームが投入フィードまたは溶離液フィードにリサイクルされる実施形態において、この方法は、投入ストリームからのフルクトースの大部分またはほとんどすべてを回収するので、この方法は、そうでなければ失われるフルクトースが、実際に完全に回収されるので、ＳＭＢシステムを使用して、別の高損失の分離技術に効果をもたらし、商業的に許容できるようになる。
【００４５】
[0058]  このプロセスは、より価値の高い成分をより価値の低い成分に対してクロマトグラフィーで濃縮でき、投入混合物と比較して、最終生成混合物中の溶解固形分の実質的な希釈なくそのようにすることが望ましい場合、任意の混合物のより価値の高い成分の相対的百分率を濃縮するために使用することができる。最終生成物の収率、溶解固形物濃度および希釈は、クロマトグラフシステムの固相を介した、より価値の低い成分に対するより価値の高い成分の分離および相対移動度に効果をもたらすために必要な溶解固形物濃度の限度によってのみ決まる。
【００４６】
[0059]  本発明の特定の例示的な実施形態を、以下の非限定的な実施例によって例示する。
【実施例】
【００４７】
実施例１
[0060]  本発明の方法を、例えばＪｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｔｈｅｙ  Ｃｏ．（New Jersey, USA）から入手可能なＵＢＫ５５５−Ｃａ樹脂で満たしたＳｅｍｂａ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Wisconsin USA）からの８−カラム標準実験室規模のＳＭＢシステムを使用して実施した。ＨＦＣＳを９０％まで濃縮するために、商業プラントで実際に使用されるＳＭＢ樹脂に適用されるフィード速度のパーセントを模倣するように算出した異なる投入速度で、多くの実験を実行した。したがって、１３５％のプラント樹脂利用率は、９０％のフルクトースシロップを生成するのに典型的に使用されるベッドボリューム当たりの流速より３５％速い総流速（すなわち、ベッドボリューム当たりの合併した投入ストリームの流速）で、実験が実行されたことを意味し、２００％のプラント樹脂利用率は、流速が典型の２倍の速度であったことを意味する。実験を、ラフィネートの再充填を使用してもしくは使用せず、または溶離液に水を添加した４２％のフルクトースシロップを用いて行った。再充填は、主なラフィネートストリームが収集された後のラフィネートゾーン内で、ラフィネートストリームの一部が、あるカラム位置で、例えば図２および３のカラム位置１２で、再循環してＳＭＢに戻ったことを意味する。こうして、収集されたラフィネートの溶解固形物濃度を増加させる。
【００４８】
[0061]  各実験の操作パラメーターを、図４〜６に詳述する。図４および５は、溶離液としての水（図４）または再充填したラフィネートと混合した水（図５）を使用した、高度に濃縮されたフルクトースシロップの従来の生成の結果を示し、この両方の場合において、溶離液ストリームへのラフィネートの再充填があったかどうかによって、およそ１０％からおよそ３０％までの溶解固形分を有する９０％超のフルクトースを含有するシロップを生成した。それぞれの場合において、投入フィードは、約６０％の溶解固形分を有する４２％のフルクトースシロップ（「HFCS42フィード」と表示された列）であった。
【００４９】
[0062]  図６は、４２％のフルクトースに対する水の比が３．０〜５．６の範囲の水に加えて、４２％のフルクトースシロップを溶離液フィード（「溶離液へのHFCS42の添加」と表示された列）に添加した実験の結果を示す。「抽出フルクトース純度」と表示された列は、溶解固形分が２２．４％〜４３．３％の範囲でのフルクトースが５９．４〜６３．９％である、各抽出生成物の溶離ゾーンから得られるフルクトースシロップを示し、これは、投入フィードの溶解固形分が６０％と仮定すると、投入フィードに対する溶離液の溶解固形分の比が０．３７〜０．７２に相当する。
【００５０】
実施例２
[0063]  水を単独で溶離液として使用した９０％のプラント樹脂利用率、および１２０％のプラント樹脂利用率（図７）、または溶離液に添加した４２％のフルクトースシロップを使用した１２０％のプラント樹脂利用率によって、実施例１に記載の方法を、変更した。各実験の操作パラメーターを、図７および８に詳述する。各場合において、投入フィードは、４２％のフルクトースシロップであり、溶離液フィードは、水単独（図７）または４２％のシロップと混合した水（図８）を含んでいた。単に溶離液として水を使用して、抽出生成物は、再び、２４％〜３２．５％の範囲の溶解固形分を有する９０％超のフルクトースシロップであった。４２％のシロップを使用した場合、フルクトースシロップを、４８％〜５０．９％（「抽出総糖類」と表示された列）の範囲の溶解固形分で、フルクトースが５５．７％〜５９．３％（「抽出フルクトース純度」と表示された列）の範囲のフルクトース含有量を有する溶離ゾーンから抽出した。これは、投入フィードの溶解固形分が６０％であると仮定すると、投入フィードに対する溶離液の溶解固形分の比が０．８０〜０．８４に相当する。
【００５１】
実施例３
[0064]  Ｄｏｗｅｘ  ９９  Ｃａ樹脂（総容量３１０ｍＬ）で充填した１２−カラムカルーセル実験室規模ＳＭＢを使用して、本発明の方法を実施した。カルーセルは、２つの排出口、抽出物３０（生成物）ならびにラフィネート３２（副生成物）、および２つの注入口、フィード１６ならびに溶離液２６を有した。糖シロップ５５〜６０％（フルクトース４２〜４４％、乾燥ベース）を、フィードゾーン１６に８ｍＬ／分で送り出した。溶離液は２つのポンプを有し：１つのポンプは、各ステップの時間の最初の３３％に、溶離液２６に１１．７ｍＬ／分でフィードシロップを導入し、第２のポンプは１４．５ｍｌ／分３８でステップの残りに対して同じゾーンに水を送出した。抽出物は、糖３７．８％（フルクトース６７．２％、乾燥ベース）を含有した。ラフィネートは、糖２６．１％（フルクトース９．６％、乾燥ベース）を含有した。
【００５２】
[0065]  １２のカラムのうち１０だけを、クロマトグラフィーで使用した。実験を、コンピューターに接続した２つの溶離液ポンプを用いて行い、水供給パルスを実施するようにプログラミングした。ステップ中の設定時間で、コンピューターは、４２％のフルクトースを溶離ゾーンに導入するポンプを停止し、水ポンプを作動させる。水は、ステップの残りに対して溶離ゾーンに導入されるように継続した。ステップ移動が発生したら（またはＳＭＢが循環したら）、コンピューターは、水ポンプを停止し、４２フルクトースのポンプを元に戻す。
【００５３】
[0066]  各実験の操作パラメーターを、図１０に詳述する。フィード時間（分）と表示された列は、４２フルクトースが溶離ゾーンに送り込まれた時間を示す。水時間（分）と表示された列は、水が溶離ゾーンに送り込まれた時間を示す。水：フィードと表示された列は、フィードゾーン１８に入れられるフィードと比較した溶離ゾーン２８でシステムに入れられる水の総量の関係を示す。例えば、カラム４で、フィードゾーンに入れられた１ガロン毎のフィードに対して、１．１１ガロンの水を、溶離ゾーンに入れた。有効性を、プラントの生成および５５生成当たりの水の節約を算出されたパーセントによって求めた。
【００５４】
[0067]  この実験の実行としての溶離フィード時間は、総ステップ時間の３８．９％であり、したがって、水フィード時間は（１００−３８．９＝）６１．１％であった。対照（図１０の表のカラム３）を、理論上の最大生成を維持するために必要な、理論からフィード速度を３３％増加させて実施した。カラム９は、使用される総水量を１７％低下させながら、必要とされる生成高を達成するためのこのシステムの能力を示す。フィード溶離液パルスは、フィード溶離液中の乾燥固形分の総量が、総ステップ移動を介したラフィネートの乾燥固形分と等しくなるように、変更することができる。この構成によって、図２に表したとおり、水とフィード溶離液（２６）をブレンドせざるを得ない状況を避け、樹脂の糖分を移動させるための水のパルスを可能にし、より高い回収を可能にする。
【００５５】
[0068]  前述から、本発明が、明らかで本発明に特有であるその他の利点とともに、本明細書において上で明記したすべての目標および目的を達成するのによく適合される１つであることが理解されるであろう。
【００５６】
[0069]  本発明の多くの可能な実施形態を、本発明の範囲から逸脱しない範囲で行うことができるが、添付の図面に明記または示した本明細書のすべての要素は、例示として解釈されるべきであり、意味を限定するものではないと理解されるべきである。
【００５７】
[0070]  特定の実施形態を示し、考察してきたが、様々な改変が行われてもよいことは言うまでもなく、本発明は、そのような制限が以下の特許請求の範囲に含まれる場合を除いて、本明細書に記載の特定の形態または一部の変更および工程に限定されるものではない。さらに、一定の特徴および部分的組合せが利用され、その他の特徴および部分的組合せに言及することなく用いることができることが理解されるであろう。これは、特許請求の範囲によって考慮されており、特許請求の範囲の範囲内である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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