AT162643B - Verfahren zur Gewinnung von Zucker - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von Zucker 
Die Erfindung betrifft die Gewinnung von Zucker aus Zuckerrüben-oder ZuckerrohrRohsäften. Bekanntlich wird nach den üblichen Verfahren aus den durch Auslaugung von Zuckerrüben oder Zuckerrohr erhaltenen Rohsäften, die verhältnismässig grosse Mengen von organischen Nichtzuckerstoffen, insbesondere pflanzlichen Kolloiden, enthalten, der Zucker durch Scheidung und Saturation gewonnen, da insbesondere auch die im Rohsaft vorhandenen kolloidalen Schleimund Trubstoffe eine unmittelbare Auskristallisation des Zuckers verhindern.

   Die Scheidung, die in der Hauptsache eine Fällung der Pektinund Eiweissstoffe und eine Neutralisierung der organischen Säuren bewirkt, zum kleinen Teil auch in einer Überführung des Zuckers in Kalziumsaccharat und Zerlegung des Saccharates durch Kohlensäure bzw. schwefelige Säure (Saturation) besteht, ist bekanntlich ein kompliziertes und langwieriges Verfahren. 



   Man hat schon vorgeschlagen, zur Reinigung von Saft bei der Fabrikation von Sirup und Zucker den Saft einer Behandlung mit proteolytischen Enzymen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, z. B. Pepsin oder Labferment, zu unterwerfen und an die Behandlung des Saftes mit diesen Enzymen die an sich übliche Saftreinigung mit Kalk und nachfolgender Saturation anzuschliessen, wobei eine geringere Menge Kalk zugesetzt wird als sonst allgemein üblich ist. Dieses Verfahren hat sich jedoch in der Praxis nicht einzuführen vermocht. 



   Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, dass man die in den Rohsäften der Zuckerfabrikation enthaltenen kolloidalen Schleimund Trubstoffe, die insbesondere aus Pektinen, Stärke und   stärkehältigen   Verbindungen (z. B.   Dextrin, Dextran u. dgl. ) und Proteinen bestehen,   durch die Einwirkung von Pilzenzymen sehr rasch und weitgehend entstabilisieren und abbauen kann. Demgemäss besteht das Verfahren gemäss der Erfindung zur Gewinnung von Zucker aus Zuckerrohsäften, insbesondere Diffusionssäften für die   Rüben-und Rohrzuckerfabrikation   im Wesen darin, dass man den Rohsaft mit Pilzenzymen behandelt und die Lösung von den ausgefallenen Koagulaten, z. B. durch Zentrifugieren oder Filtrieren abtrennt. 



   Für das Verfahren gemäss der Erfindung kann man sowohl Pilzkulturen als solche als auch daraus gewonnene Enzympräparate verwenden.
In Betracht kommen beispielsweise Enzyme der folgenden Pilze : Cytromyces pfefferianus, MucorArten (z. B. Mucor racemosus, Mucor varians), Aspergillus-Arten (z. B. Aspergillus orycae, Aspergillus japonicus, Aspergillus niger), Peni-   ci1lien-Arten   (z. B. Penicillium glaucum) und Rhizopus-Arten (z. B. Rhizopus   liquaefaciens).   



  Insbesondere die Enzyme des Schimmelpilzes Cytromyces pfefferianus sowie Mucor varians haben sich für die erfindungsgemässe Klärung von Zuckerrohsäften besonders bewährt. Da im Rahmen des Verfahrens gemäss der Erfindung organische Kolloide verschiedener Art enzymatisch beeinflusst werden sollen, empfiehlt es sich, im allgemeinen für diesen Zweck Mischkulturen von mehreren Pilzarten zu verwenden. 



   Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird beispielsweise derart verfahren, dass man einen in der üblichen Weise durch Diffusion aus Rübenschnitzeln erhaltenen Dünnsaft mit   0-05-1%   eines pilzlichen Enzympräparates versetzt und nach inniger Mischung den Saft bei normaler Temperatur (etwa 20  ) oder unter schwacher Erwärmung (bis höchstens   45  C)   einem Reifungsprozess unterwirft, der längere Zeit, etwa 24-48 Stunden, in Anspruch nimmt. Die Dauer des Reifungsprozesses kann durch Einblasen von Luft in den behandelten Rohsaft abgekürzt werden. Eine Erwärmung des Rohsaftes während der Reifung kann dadurch herbeigeführt werden, dass die Luft vor dem Einblasen leicht erwärmt wird. 



   Durch die enzymatische Einwirkung auf die Kolloide tritt eine Disaggregation der Mizellen und Agglomerate, zum Teil verbunden mit einem Abbau, ein, der zu einer Entstabilisierung des Systems und damit zu einer Koagulation und Ausflockung der Kolloide führt. Die Wirksamkeit der Klärung lässt sich während des Reifungsprozesses durch den rapiden Abfall der Viskosität der behandelten Lösung leicht feststellen. So sank z. B. die Viskosität eines Rohsaftes während der   erfindungsgemässen   Behandlung von 1-181 auf 1-056 Engler Grade bzw. in einem anderen Falle von 1-168 auf 1-040 Engler Grade. 



   Die ausgefallenen Trubstoffe werden nun abzentrifugiert oder abfiltriert. Der geklärte Saft lässt sich hochglanzfiltrieren und kann hernach unmittelbar verkocht werden. Vor oder nach 

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 der Zentrifugierung u. dgl., jedenfalls aber vor dem Verkochen erfolgt zweckmässig eine Regelung des pH-Wertes, um die Wirkung der im Saft enthaltenen freien Säuren, wie Oxalsäure, Zitronensäure und Phosphorsäure und der sauren Salze, auszuschalten, da diese Säuren bzw. sauren Salze bei der Saftverkochung eine Inversion bewirken würden.

   Während bei dem bisherigen Verfahren in der Scheidung der Saft durch den Zusatz von Kalziumhydroxyd oder-oxyd stark alkalisch gemacht werden musste, was eine teilweise Bildung von unlöslichen Kalksaccharaten und damit eine Verringerung der Zuckerausbeute verursacht, genügt es bei dem Verfahren gemäss der Erfindung, den sauren Saft bis zur Neutralität abzustumpfen, wobei als Neutralisierungsmittel z. B. Natriumkarbonat verwendet werden kann.

Claims (1)

1. Die enzymatischen Pilzkulturen bzw. Enzympräparate, die für den angegebenen Zweck geeignet sind, werden in der üblichen Weise gewonnen, indem ausgewählte Stämme von Pilzen, insbesondere der oben angeführten Arten, auf einem geeigneten Nährboden, beispielsweise auf einem mit Bierwürze getränkten Weizenkleie- nährboden, gezüchtet werden. Nach optimalem Wachstum, das etwa 4 Tage bei 25 C in Anspruch nimmt, wird das Mycel samt Nährboden im Vakuum getrocknet und in einer Kugelmühle feinst vermahlen und kann in dieser Form dem Zuckersaft zugesetzt werden. Man kann aber auch aus dem Pilz-Kleie-Pulver die Enzyme durch Pufferlösungen extrahieren, den Extrakt im Vakuum einengen und als Enzymkonzentrat flüssig oder getrocknet als hochkonzentriertes Enzympulver zur Anwendung bringen.

   Die Bedingungen der enzymatischen Klärung (Temperatur, Dauer der Behandlung, Menge der enzymatisch wirkenden Mittel) können dem Einzelfalle angepasst werden, wobei insbesondere die Art des zu behandelnden Zuckersaftes bzw. die Natur und die Menge der vorhandenen Schleim- und Trubstoffe zu berücksichtigen sind. Durch einige Vorversuche können die günstigsten Bedingungen in jedem Falle leicht festgestellt werden.

   Das Verfahren gemäss der Erfindung zeichnet sich durch seine technische Einfachheit und seine Wirtschaftlichkeit aus. Insbesondere bedeutet es einen Vorteil, dass die Klärung bei niedriger Temperatur und meist ohne jeden Wärmeaufwand bei Zimmertemperatur durchgeführt werden kann.

   In der Regel macht es ferner jede Scheidung bei der Gewinnung des Zuckers überflüssig ; wird aber eine solche in besonders schwierigen Fällen angewendet, so wird sie durch die enzymatische Klärung des Rohsaftes sehr erleichtert und die Ausbeute an Zucker erhöht. Es ist sehen lange bekannt, Bier, Süssmost und Fruchtsäfte enzymatisch mit Hilfe von aus Pilzen gewonnenen sogenannten Filtrationsenzymen zu klären und filtrierbar zu machen. Indessen konnte danach keineswegs vorausgesehen werden, dass eine enzymatische Klärung von Zuckersäften, die nicht nur zum Teil andersartige Schleimund Trubstoffe, wie die bisher behandelten Säfte, sondern vor allem die Schleim-undTrubstoffe in weitaus grösseren Mengen enthalten, erfolgreich sein und sogar die bisherige Scheidung überflüssig machen könnte.

   PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von Zucker aus Zuckerrohsäfcen, insbesondere aus Diffusionssäften für die Rübenzucker-und Rohrzuckerfabrikation durch Behandlung des Saftes mit Enzymen pflanzlichen Ursprungs und Abtrennung der koagulierten Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man die Rohsäfte der Einwirkung von Pilzenzymen, vorzugsweise der Einwirkung von Enzymen von Pilzen der Gattung Cytromyces pfefferianus oder Mucor racemosus unterwirft.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch EMI2.1 stoffe der Zuckerrohsäfte abbauenden Enzyme verschiedener Pilzarten verwendet.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man während der enzymatischen Behandlung in den Saft Luft einbläst.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Behandlung bei Raumtemperatur oder nur schwach erhöhter Temperatur durchführt.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den geklärten Saft hochglanzfiltriert und unmittelbar, d. h. ohne Scheidung, verkocht.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Saft nach der Abtrennung der ausgefallenen Schleim-und Trubstoffe, aber vor dem Verkochen. bis zur Neutralität, beispielsweise mit Natriumkarbonat, 1 abstumpft.

   7. Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäss den Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus mit dem Nährboden zu einem trockenen Pulver vermahlenen Kulturen von Pilzen, welche 1 Schleim-und Trubstoffe der Zuckerrohsäfte abbauende Enzyme enthalten, insbesondere Kulturen von Cytromyces pfefferianus oder Mucor racemosus oder diese Pilze enthaltenden Mischkulturen oder aus enzymhaltige Extraktes aus den Pilzkulturen.