DE2732289C2 - - Google Patents
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- DE2732289C2 DE2732289C2 DE2732289A DE2732289A DE2732289C2 DE 2732289 C2 DE2732289 C2 DE 2732289C2 DE 2732289 A DE2732289 A DE 2732289A DE 2732289 A DE2732289 A DE 2732289A DE 2732289 C2 DE2732289 C2 DE 2732289C2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
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- C13K13/002—Xylose
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von
Glucose aus cellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen,
wobei die Rohstoffe 2 Minuten bis 4 Stunden bei 160 bis
230°C unter Druck behandelt werden.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Aufschließen
von cellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen, insbesondere
Holz, bekannt, um die darin enthaltenen Produkte
zu gewinnen und aufzuarbeiten. Je nach Art der gewünschten
Endprodukte werden dabei verschiedene Aufschlußverfahren
angewandt. Im allgemeinen wird der Aufschluß
unter Verwendung von Chemikalien durchgeführt, um mit ihrer
Hilfe eine Auflockerung des Zellwandverbandes oder
eine Auflösung der Kittsubstanzen zu bewirken, so daß
die Faserstruktur der Celluloseanteile durch Defibrierung
freigelegt und in dieser Form der Verwendung als
Rohstoff für beispielsweise Pflanzen oder Papier zugeführt
werden kann. Je nach Aufschlußbedingungen werden
dabei die Begleitsubstanzen der Cellulose entfernt, so
daß reine Cellulose erhalten wird, die beispielsweise zu
Kunstseide oder Zellwolle weiterverarbeitet werden kann.
Die abgetrennten Begleitsubstanzen fallen in gelöster
Form an und werden verworfen.
Es ist auch bereits bekannt, pflanzliche Rohstoffe, wie
z. B. zerkleinertes Holz, einer Wasserdampf- oder Wasserdampf-
Druck-Behandlung zu unterziehen, um durch Auflockerung
des Zellwandverbandes die anschließende Defibrierung
zu ermöglichen oder zu erleichtern. Auch in diesem
Falle besteht das Ziel des Verfahrens darin, die Faserstruktur
der Celluloseanteile freizulegen und in dieser
Form einer Verwendung beispielsweise zur Herstellung von
Faserplatten oder als Futtermittel zuzuführen (CN-PS
9 33 028). Auch bei dieser Arbeitsweise werden die abgetrennten
Begleitsubstanzen, die in gelöster Form anfallen,
größtenteils verworfen.
Aus der DE-AS 12 16 810 ist ein Verfahren zur Herstellung
von konzentrierten wäßrigen Celluloselösungen durch Behandlung
von Hemicellulose enthaltenden pflanzlichen Rohstoffen
mit Wasser unter Druck bei 155 bis 170°C über 1 bis 3 Stunden
in einem geschlossenen Gefäß bekannt. Bei diesem bekannten
Verfahren wird nur Xylose aus dem pflanzlichen Rohstoff
gewonnen, die Glucose bleibt gebunden im Fasermaterial
zurück.
Es ist auch bereits bekannt, pflanzliche Rohstoffe, insbesondere
Holz, einer Säurehydrolyse zu unterwerfen, um
daraus Glucose zu gewinnen. Dabei wird jedoch ein Gemisch
von verschiedenen Zuckern erhalten, aus dem die gewünschte
Glucose nur außerordentlich schwer abzutrennen ist. Das
bei dieser Arbeitsweise erhaltene Hydrolysat wird daher
hauptsächlich in unreiner Form zu Futtermitteln oder Alkohol
weiterverarbeitet. Eine enzymatische Hydrolyse von
cellulosehaltigen Rohstoffen, insbesondere Holz, ist nach
dem derzeitigen Stand der Technik in der Praxis
nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung war es nun, gezielt Glucose aus cel
lulosehaltigen Rohstoffen zu gewinnen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst werden kann, daß die bei der Hydrolyse cel
lulosehaltiger Rohstoffe neben Hexosen entstehenden Pentosen
durch eine gezielte Vorbehandlung der cellulosehaltigen
Rohstoffe abgetrennt werden und aus dem Rückstand die
Glucose in reiner Form gewonnen wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung
von Glucose aus cellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen,
wobei die Rohstoffe 2 Minuten bis 4 Stunden bei 160
bis 230°C unter Druck behandelt werden, das dadurch gekennzeichnet
ist,
daß das Behandlungsmedium Sattdampf ist,
daß zusätzlich zur Dampf-Druckbehandlung eine Defibrierung
erfolgt,
daß man die so aufgeschlossenen pflanzlichen Rohstoffe
mit einer wäßrig-alkalischen Lösung geringer Konzentration
auslaugt und
den Faserstoff-Rückstand einer sauren oder enzymatischen
Hydrolyse unterwirft.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, im
Rahmen eines technisch einfach durchführbaren Verfahrens
Glucose aus cellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen in
hoher Reinheit zu gewinnen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird
das Auslaugen der aufgeschlossenen Rohstoffe in mehreren
Stufen durchgeführt, wobei nacheinander mit Wasser und
mit einer wäßrig-alkalischen Lösung geringer Konzentration
ausgelaugt wird.
Zum Auslaugen wird vorzugsweise eine wäßrig-alkalische
Lösung mit einem Gehalt von 0,1 bis 4 Gew.-%, insbesondere
0,2 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,6
Gew.-% NaOH verwendet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
wird nach dem Auslaugen der aufgeschlossenen
pflanzlichen Rohstoffe der erhaltene Faserstoff-Rückstand
mit Wasser gewaschen und/oder neutralisiert.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare pflanzliche
Rohstoffe sind Laubhölzer, Stroh, Bagasse, Getreidespelzen,
Maiskolbenreste und Maisstroh. Die pflanzlichen
Rohstoffe können Hemicellulosen der verschiedensten
Art enthalten. Wenn als pflanzliche Rohstoffe
solche verwendet werden, die als Hemicellulosen in erster
Linie Xylane enthalten, z. B. einen Xylangehalt
von über etwa 15 Gew.-%, vorzugsweise über etwa 25
Gew.-% aufweisen, können die beim Auslaugen in die
wäßrige Phase übergehenden Xylane und Xylanbruchstücke
in vorteilhafter Weise aufgearbeitet und zu Xylose oder
Xylit weiterverarbeitet werden (vgl. die österreichische
Patentanmeldung A 5 346/76 vom 20. Juli 1976 der
Anmelderin). Dabei handelt es sich um ein Verfahren
zur Gewinnung von Xylan und Faserstoffen aus xylanhaltigen
pflanzlichen Rohstoffen, die durch Dampf-Druckbehandlung
und Defibrierung aufgeschlossen sind, bei dem
man die Dampfdruckbehandlung mit Sattdampf bei Temperaturen
von 160 bis 230°C während 2 Minuten bis 4 Stunden
durchführt, die so aufgeschlossenen pflanzlichen Rohstoffe
mit einer wäßrigen Lösung auslaugt, aus der Lösung Xylane
und Xylanbruchstücke in gereinigter Form im wesentlichen
von Monosacchariden und gegebenenfalls sonstigen
Verunreinigungen abtrennt, falls gewünscht, die Xylane
und Xylanbruchstücke, gegebenenfalls in Form der erhaltenen
Lösung, ohne besondere Isolierung, zu Xylose hydrolysiert
und, falls gewünscht, die Xylose, gegebenenfalls
in Form der erhaltenen Lösung, ohne besondere Isolierung,
in an sich bekannter Weise zu Xylit reduziert.
Wie oben ausgeführt, ist die Dampf-Druckbehandlung und
Defibrierung zur Aufschließung des Zellverbandes von
pflanzlichen Rohstoffen an sich bekannt. Die Behandlung
wird gemäß dem Verfahren der Erfindung so durchgeführt,
daß ein chemischer Abbau der in den Rohstoffen enthaltenen
Produkte soweit als irgend möglich vermieden wird.
Es ist also gemäß der Erfindung unerwünscht, daß bei der
Dampf-Druckbehandlung Basen oder sonstige chemische Stoffe
zugesetzt werden. Die Dampf-Druckbehandlung erfolgt so
schonend wie möglich mit Bezug auf die Hemicellulosen,
insbesondere Xylane und Xylanbruchstücke, so daß diese
zu wertvollen Produkten weiterverarbeitet werden können,
z. B. gemäß der oben genannten österreichischen Patentanmeldung.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
daß die Dampf-Druckbehandlung bei Temperaturen über etwa
175°C, vorzugsweise über etwa 180°C, jedoch unter etwa
220°C, vorzugsweise unter etwa 200°C, und besonders vorteilhaft
im Bereich von 185 bis 190°C durchgeführt wird.
Wenn die Temperatur zu hoch gewählt wird, kann ein unerwünschter
Abbau der Xylane zu den Monosacchariden erfolgen.
Bei zu niedriger Temperatur kann der Aufschluß unzureichend
sein oder zu lange dauern.
Um den Aufschluß möglichst milde zu gestalten, soll die
Dauer der Dampfbehandlung möglichst kurz sein. Maximal
soll die Dampfeinwirkung vorzugsweise etwa 60 Minuten,
stärker bevorzugt maximal etwa 15 Minuten und besonders
vorteilhaft etwa 5 bis 8 Minuten betragen.
Die Behandlungsdauer ist in der Regel um so länger, je
niedriger die angewandte Temperatur ist. Die untere
Grenze für die Dauer der Behandlung wird im wesentlichen
dadurch bestimmt, daß ein ausreichender Aufschluß erzielt
wird. Die angegebenen Zeiten beziehen sich auf die Dauer
der Einwirkung des die oben genannten Temperaturen aufweisenden
Dampfes auf das Ausgangsmaterial.
Während der Aufschlußbehandlung werden Acetylgruppen aus
den Ausgangs-Rohstoffen abgespalten unter Bildung von
Essigsäure. Die Essigsäure hat einen günstigen Einfluß
auf den Aufschluß. Falls der eingesetzte, dem Aufschluß
unterworfene pflanzliche Rohstoff sehr wenig Essigsäure
abspaltet, kann es zweckmäßig sein, etwas Essigsäure
oder auch andere Säuren zuzusetzen, wobei in der Regel
insgesamt nicht mehr als etwa 6 Gew.-% Essigsäure, bezogen
auf den trockenen Rohstoff, vorhanden sein sollen.
Die so aufgeschlossenen pflanzlichen Rohstoffe werden
gemäß der Erfindung mit einer wäßrig-alkalischen Lösung
ausgelaugt. Das Auslaugen kann in mehreren Stufen
erfolgen. Wenn die Hemicellulosen, insbesondere Xylane,
gewonnen werden sollen, erfolgt das Auslaugen zweckmäßig
nacheinander mit Wasser, gegebenenfalls mehrmals nacheinander,
und mit einer wäßrig-alkalischen Lösung, ebenfalls
gegebenenfalls mehrmals nacheinander. Besonders
vorteilhaft und wirtschaftlich ist es, nach der Dampf-
Druckbehandlung die noch heißen pflanzlichen Rohstoffe
unverzüglich auszulaugen, da die heißen pflanzlichen
Rohstoffe das zum Auslaugen verwendete Wasser oder die
Lauge erwärmen. Man kann auch erhitztes Wasser oder die
Lauge verwenden. Ein erheblicher Teil der Hemicellulosen,
z. B. der Xylane, wird bereits durch Wasser ausgewaschen.
Wenn eine Gewinnung der Hemicellulosen nicht gewünscht
wird, ist es zweckmäßig, sofort mit wäßrig-alkalischer
Lösung auszulaugen.
Die Auslaugungslösung kann von den festen Bestandteilen
nach an sich bekannten Verfahren befreit werden, z. B. durch Filtrieren,
Zentrifugieren oder Absaugen. Es können hierzu
die für die Verarbeitung von cellulosehaltigen Rohstoffen
verwendeten Vorrichtungen eingesetzt werden, z. B. Vakuum
saugzellenfilter, Band- und Schneckenpressen und Schub
zentrifugen. Das Auslaugen erfolgt zweckmäßig nach dem
Gegenstromprinzip.
Das Auslaugen der pflanzlichen Rohstoffe soll soweit als
möglich erfolgen, um Hemicellulosen, deren Bruchstücke
und sonstige Verunreinigungen möglichst weitgehend zu
entfernen, so daß im Rückstand möglichst wenig Zucker
oder Polysaccharide enthalten sind mit Ausnahme von Cellulose.
Als Basen zum Auslaugen werden vorzugsweise wäßrige Alkalilösungen,
insbesondere wäßrige Natronlauge, verwendet.
Diese ist billig und besitzt darüber hinaus einen
Quelleffekt auf die pflanzlichen Rohstoffe. Kalilauge kann
auch eingesetzt werden, ist aber in der Regel teurer. Natronlauge
hat den weiteren Vorteil, daß sie später leicht
unter Bildung von Produkten neutralisiert werden kann,
die keine Probleme hinsichtlich der Umweltverschmutzung
mit sich bringen. Die Konzentration der Basen in den Auslauglösungen
soll möglichst gering sein, da größere Mengen
Base unwirtschaftlich sind, später neutralisiert werden
müssen und insbesondere dann unerwünscht sind, wenn
die Auslauglösungen weiter aufgearbeitet werden sollen,
wie dies in der oben genannten österreichischen Patentanmeldung
beschrieben ist.
Es ist deshalb bevorzugt, daß die Basenkonzentration bei
Verwendung von NaOH vorzugsweise nicht über etwa 4, insbesondere
nicht über 2, besonders bevorzugt nicht über
etwa 1 und ganz besonders bevorzugt nicht über etwa 0,6
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Auslauglösung, liegt.
Die untere Konzentrationsgrenze liegt zweckmäßig bei etwa
0,1 Gew.-%, vorzugsweise bei etwa 0,2 Gew.-% und besonders
bevorzugt bei etwa 0,3 Gew.-%. Wenn andere Basen eingesetzt
werden, sind die entsprechenden optimalen Mengen
durch einfache Versuche zu ermitteln.
Der nach dem Auslaugen der aufgeschlossenen pflanzlichen
Rohstoffe mit Basen erhaltene Faserstoff-Rückstand wird
zweckmäßig mit Wasser ausgewaschen und/oder neutralisiert,
damit ein möglichst reiner Faserstoff-Rückstand erhalten
wird, der einer sauren oder enzymatischen Hydrolyse zur
Gewinnung von Glucose unterworfen wird. Die Hydrolyse
von reiner Cellulose zu Glycose unter Verwendung von Säuren
oder Enzymen ist an sich bekannt. Es können die nach
diesem Stand der Technik verwendeten Säuren, insbesondere
verdünnte Mineralsäuren im Sinne der Erfindung eingesetzt
werden. Bevorzugt wird die Hydrolyse gemäß der
Erfindung unter Anwendung von Enzymen durchgeführt.
Da der gemäß der Erfindung erhaltene Faserstoff-Rückstand
neben Lignin fast ausschließlich Cellulose enthält,
entsteht bei der Hydrolyse praktisch nur Glucose
in ganz ausgezeichneter Ausbeute. Besonders überraschend
ist, daß der gemäß der Erfindung erhaltene
Faserstoff-Rückstand trotz des hohen Ligningehaltes
in hoher Ausbeute enzymatisch zu Glucose abgebaut werden
kann, während Holz nicht enzymatisch verzuckert
werden kann. Enzyme, welche Cellulose unter Gewinnung
von Glucose abbauen, sind an sich bekannt. Diese Produkte
können im Sinne der Erfindung eingesetzt werden.
Die Aufarbeitung der Hydrolyselösung kann in bekannter
Weise unter Gewinnung von Glucose erfolgen.
Ein wesentlicher technischer Fortschritt des Verfahrens
der Erfindung liegt darin, daß keine umweltschädlichen
Chemikalien verwendet werden, und daß die eingesetzten
Chemikalien in sehr geringer Konzentration
verwendet werden.
In der Beschreibung und in den Beispielen handelt es
sich bei % und Gew.-%, soweit nichts anderes angegeben
ist. Die Gewinnung bzw. Isolierung und Reinigung der
gewünschten, in Lösung vorliegenden Stoffe erfolgt nach
den auf dem Gebiet der Zuckerchemie üblichen Verfahren,
z. B. durch Einengen der Lösungen, Versetzen mit Flüssigkeiten,
in denen die gewünschten Produkte nicht oder
schwer löslich sind, und Umkristallisieren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher
erläutert.
400 g Rotbuchenholz in Form von Hackschnitzeln, lufttrocken,
wurden in einem handelsüblichen Laborrefiner
mit Dampf für 6 bis 7 Minuten bei 185 bis 190°C, entsprechend
einem Druck von etwa 12 bar, behandelt und etwa
40 Sekunden defibriert. Der so erhaltene feuchte Faserstoff
wurde mit insgesamt 4 l Wasser aus dem Defibrator
herausgespült und auf einem Sieb gewaschen. Die Ausbeute
an Faserstoff betrug 83%, bezogen auf das eingesetzte
trockene Holz.
Der gewaschene und abgepreßte Faserstoff wurde anschließend
in 5 l 1%iger wäßriger NaOH bei Raumtemperatur suspendiert
und nach 30 Minuten durch Filtration und Abpressen
vom alkalischen Auszug abgetrennt. Nach Waschen
mit Wasser, verdünnter Säure und wiederum Wasser betrug die
Ausbeute an Faserstoff 66%, bezogen auf das eingesetzte
trockene Holz.
In entsprechender Weise wurden andere Holzarten, auch in
Form grober Sägespäne, sowie Stroh in gehäckselter Form
behandelt. Die Mittelwerte der Ausbeuten an Faserstoffen,
bezogen auf die trockenen Ausgangsmaterialien, betrugen:
Die Bestimmung der Kohlenhydrat-Zusammensetzung von Aus
gangsmaterialien und Faserstoffen erfolgte nach Totalhydrolyse
durch quantitative Zuckeranalyse in einem handelsüblichen
Bio-Autoanalysator (vgl. M. Sinner, M.H. Simatupang
und H.H. Dietrichs, Wood Science and Technology 9 [1975], S.
307 bis 322).
Nur mit Wasser gewaschene Faserstoffe von Birke und Weizenstroh
wurden entsprechend Beispiel 1 mit wäßriger NaOH verschiedener
Temperatur und Konzentration behandelt. Die Bestimmung
der Einzel- und Gesamtzucker in den Auszügen erfolgte
entsprechend Beispiel 2.
Je 300 mg der in Beispiel 1 gewonnenen, mit Lauge behandelten
Faserstoffe von Eiche und Eukalyptus wurden
in der für Totalhydrolyse üblichen Weise (vgl. J.F. Saeman,
W.E. Moore, R.L. Mitchell und M.A. Millet, Tappi 37 [1954],
336 bis 343) mit 3 ml konz. H₂SO₄ unter Kühlung vermengt,
60 Min. bei 30°C inkubiert, mit 84 ml Wasser verdünnt
und 60 Min. auf 120°C erhitzt.
Nach dieser Behandlung enthielten die Lösungen, bezogen
auf die Faserstoffeinwaagen, etwa 70% Monosaccharide.
Die quantitative Zuckeranalyse der Lösungen (vgl. Beispiel
2) ergab für Eiche einen Glucoseanteil von 89%
und für Eukalyptus von 93%. In der Fig. 1 ist rechts
das Zuckerchromatogramm des Faserstoff-Hydrolysats von
Eiche und links das von Eukalyptus dargestellt.
Ausgangsmaterialien waren der gemäß Beispiel 1 durch
Behandlung mit 1%iger NaOH und Waschen erhaltene Faserstoff-
Rückstand der Eiche sowie der gemäß Beispiel 3
durch Behandlung mit 0,5%iger NaOH bei Raumtemperatur
und Waschen erhaltene Faserstoff-Rückstand der Birke
nach Trocknung im Klimaraum (Restfeuchtigkeit im Mittel
10 Gew.-%).
Je 200 mg dieser Faserstoff-Rückstände wurden mit 25 mg
eines durch Dialyse und anschließende Gefriertrocknung aus
einem handelsüblichen Enzym-Präparat vom Cellulase-Typ gewonnenen
Produkts in 5 ml 0,1 m Natriumacetat-Puffer pH 4,8
in verschlossenen
Erlenmeyerkolben bei 46°C im Schüttelwasserbad inkubiert.
Die Lösungen waren gegen Mikroorganismenwuchs mit Thimerosal
versetzt (28 mg/l). Es wurden jeweils 2 Proben mit
Enzym und 1 Probe ohne Enzym (Kontrolle) inkubiert. Der
Abbau wurde durch quantitative Zuckeranalyse verfolgt
(vgl. Beispiel 2). Nach 24 Std. Inkubation wurde der verbliebene
Rückstand durch Absaugen über eine Fritte (G 3)
abgetrennt und nach Trocknung gewogen. Der Endabbau wurde
zusätzlich durch Bestimmung der Menge der in Lösung gegangenen
Kohlenhydrate (im Filtrat) mit Orcin-Schwefelsäure
gemessen (vgl. M. Sinner, N. Parameswaran, H.H.
Dietrichs und W. Liese, Holzforschung 27 [1973], 36 bis
42).
Nach einer Inkubationsdauer von 2 ¼ Stunden war der
Eichen-Faserstoff im Mittel zu 17% in lösliche monomere
und oligomere Zucker umgewandelt worden; der entsprechende
Wert für Birke lag bei 18%. Die Endabbauwerte betrugen
für Eiche im Mittel 24% und für Birke im Mittel 42%.
Die Zuckerchromatogramme der Endabbaulösungen enthielten
nur Monosaccharide, und zwar Glucose und Xylose. Das Verhältnis
Glucose zu Xylose entsprach in etwa dem, das bei
der sauren Hydrolyse erreicht wurde. Bei dem enzymatisch
abgebauten Eichen-Faserstoff betrug der Glucoseanteil
84%, bei dem Birken-Faserstoff 81%. Fig. 2 ist das
Zuckerchromatogramm der Endabbaulösung von Eiche. Es ist
ähnlich dem Chromatogramm des schwefelsauren Eichen-Faserstoff-
Hydrolysats gemäß Beispiel 4 (Fig. 1).
Unter Berücksichtigung des Ligningehalts der Faserstoffe
von 22 bis 24% ergibt sich, daß die Kohlenhydrate, die
vornehmlich aus Zellulose bestehen (vgl. Beispiel 2), bis
zu etwa 54% verzuckert wurden, und zwar überwiegend zu
Glucose.
Das in diesem Beispiel beschriebene Verfahren wurde wiederholt
mit einer anderen Charge Birkenholz sowie mit Weizenstroh.
Dabei wurde festgestellt, daß die oben erwähnten
Endabbauwerte nach 24 Stunden bei Birkenholz 51% und bei
Weizenstroh 62%, bezogen auf eingesetzten Faserstoff-
Rückstand, betrugen. Wenn die Enzymbehandlung, d. h. die
Inkubation auf 48 Stunden ausgedehnt wurde, betrugen die
erhaltenen Werte 62 bzw. 66 Gewichtsprozent. Die Rückstände
nach der Enzymbehandlung enthielten nach Totalhydrolyse
weniger als 10% Kohlenhydrate bezogen auf eingesetzten
Faserstoff; Xylose dominierte und Glucose war nur in sehr
geringen Mengen vorhanden. (Hydrolyse und Zuckeranalyse
vgl. Beispiel 2). Dies bedeutet, daß die Zellulose der
Faserstoffe durch die Enzymbehandlung fast vollständig
verzuckert wurde, und zwar zu Glucose.
Claims (4)
1. Verfahren zur Gewinnung von Glucose aus cellulosehaltigen
pflanzlichen Rohstoffen, wobei die Rohstoffe 2
Minuten bis 4 Stunden bei 160 bis 230°C unter Druck behandelt
werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Behandlungsmedium Sattdampf ist,
daß zusätzlich zur Dampf-Druckbehandlung eine Defibrierung erfolgt,
daß man die so aufgeschlossenen pflanzlichen Rohstoffe mit einer wäßrig-alkalischen Lösung geringer Konzentration auslaugt und
den Faserstoff-Rückstand einer sauren oder enzymatischen Hydrolyse unterwirft.
daß das Behandlungsmedium Sattdampf ist,
daß zusätzlich zur Dampf-Druckbehandlung eine Defibrierung erfolgt,
daß man die so aufgeschlossenen pflanzlichen Rohstoffe mit einer wäßrig-alkalischen Lösung geringer Konzentration auslaugt und
den Faserstoff-Rückstand einer sauren oder enzymatischen Hydrolyse unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaugen der aufgeschlossenen Rohstoffe in mehreren
Stufen erfolgt, wobei nacheinander mit Wasser und
mit einer wäßrig-alkalischen Lösung geringer Konzentration
ausgelaugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaugen mit einer wäßrig-alkalischen
Lösung mit einem Gehalt von 0,1 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise
0,2 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,3 bis 0,6 Gew.-% NaOH
durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der nach dem Auslaugen der aufgeschlossenen
pflanzlichen Rohstoffe erhaltene Faserstoff-Rückstand
mit Wasser gewaschen und/oder neutralisiert wird.
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