CH236751A

CH236751A - Verfahren zur weitgehenden Entfernung der Mineralbestandteile aus Pektinstoffen.

Info

Publication number: CH236751A
Authority: CH
Inventors: Co Pomosin-Werke Komm- Fischer
Original assignee: Pomosin Werke Komm Ges Fischer
Priority date: 1942-10-14
Filing date: 1942-10-14
Publication date: 1945-03-15

Description


      Verfahren        zur        weitgehenden        Entfernung        der     aus     Pektinstoffen.       Die aus den verschiedensten Rohstoffen  zu gewinnenden     Pektins-toffe    weisen stets  einen zwar erheblich     schwankeniden,    aber  immer     verhältnismässig    hohen     Aschengehalt     auf.

   So     sind        beispielsweise    (von     Hachihama     und     Hagashi)    im     Pektin    der     Bagasse        (Zuk-          kerrohrrücks,tände)        2.9,6%    Asche festgestellt  worden, während in aus     Weinbeeren    her  gestellten     P'ektinpräparaten    (von     Mehluz)     Aschengehalte von     rund        20-927%        ermittelt     worden sind.

       Citruspektine    pflegen gegen  10 %     Aschenbestandteile    aufzuweisen, und bei  -den aus dem     gebräuchlichsten        Ausgangsstoff,     den     Apfelfrüchten,    gewonnenen     Pektinstof-          fen    schwankt der Aschengehalt im allgemei  nen zwischen 5     und;

     <B>10%.</B> Der hohe Aschen  gehalt der Pektine und die Schwierigkeiten,  die sich seiner     Beseitigung    entgegenstellen,  veranlassen     bekanntlich    den bekannten     Pek-          tinforscher    F.     Ehrlich    von     Calcium-Magne-          sium-Salzen    des Pektins zu sprechen.

   Die  überwiegend basischen Aschen der Pektine       bestehen    aus Eisen-, Aluminium-,     Calcium-,     Magnesium-, Kalium- und     Natriumverbin-          dungen.            Für    die     Reinigung    von     Pektinstoffen    hat  man die letzteren bisher vielfach     mit    alko  holischen     Salzsäurelö,eungen    behandelt, da  Salzsäure     bekanntlich    ein allgemein an  gewandtes     Reinigungsmittel,        insbesondere     zur Beseitigung von     Mineralsalzen,    ist.

   Auch  die     Behandlung    mit Bromwasser oder Jod  in     wässriger        Lösung    bei Temperaturen zwi  schen 20      unf:        40     ist für die     Reinigung    von       Citruspektin    (von H. R.     Nanju    und J. J.     Chi-          noy)    schon     vorgezcEagen    worden.  



       Gegenstand    der vorliegenden     Erfindung     ist ein     Verfahren    zur     weitgehenden    Entfer  nung der vorwiegend     basischen    Mineral  bestandteile aus     Pektinstoffen        durch        Aus-          tausch    .gegen     Wasserstoffionen,    das sich ohne       Schwierigkeit        in    den bei der Herstellung von       Pektin        allgemein        üblichen        Arbeitsgang     lässt.

   Es     wurde        nämlich    gefunden,     dass     es gelingt, diesen     Austausch    in den bei der       Pektinfabrikation    primär     anfallendenExtrak-          tiousdünnsäften    dadurch zu     bewirken,    dass  dieselben über organische, zum Austausch von  Basen gegen Wasserstoffionen     befähigte    or  ganische Stoffe (im folgenden als organische           Kationen.austauscher    bezeichnet.) geführt wer  den.  



  Die Anwendung von     Ionenaustauschern     ist an sich bereits bekannt. So hat man schon  in     .der        Zuckerindustrie    Zuckersäfte mit     Erd-          alkalizeolithen    behandelt, um die Alkali  ionen gegen     Calciumionen        auszutauschen.     Auch ist die     Umkehrung    dieses Verfahrens.

    also der Austausch     des        Calciums    in den     Zuk-          kersäften    mit Hilfe von Natrium-,     Kalium-          oderWasserstoffzeolithen    zwecks     Entfärbung     von Zuckerlösungen schon vorgeschlagen wor  den.  



  Als organische     Ka.tionenaustauscher,        wie     sie beim vorliegenden Verfahren verwendet  werden sollen, weisen die durch Sonder  behandlung von Kohlen erhältlichen     Ab-          kömmlinge    von hochmolekularen     Huminoxy-          säuren    völlige Säurebeständigkeit, Tempera  turbeständigkeit,     Kieselsä.urefreiheit,    hohe  Reaktionsgeschwindigkeit und hohe Aus  tauschleistung auf, so dass die wirtschaftlich  nutzbringend für die Entfernung der Mine  ralbestandteile aus den     Pektindünnsäften    ver  wandt werden können.  



  In gleicher Weise wie die vorstehend ge  kennzeichneten (von der     Permutit    AG., Ber  lin, als sogenannte     "Säurepermutit"    in den  Handel gebrachten)     Kationen.a.ustauseher    auf       Kohlegrundlage    weisen manche     Kunstharze     das     erfindungsgemässe    Verfahren     gewährlei-          stende        Kationenaustauscheigenschaften    auf.

    Es handelt sich hierbei um     Gerbstoffharze     und     vorwiegend    um Harze ein- und     mehr-          wertiger        Phenole    mit Formaldehyd, in die  stark austauschaktive, das heisst stark saure  Gruppen     tragende        Komponenten    -- wie aro  matisch oder     aliphatisch    gebundene     Sulfo-          säuren    - einkondensiert worden sind.

   Kunst  mischharze dieser     Art    werden von der  IG.     Farbenindustrie    AG. unter der Be  zeichnung     "Wofahte"    hergestellt     und    (seit  1938) in     IG.-Lizenz    durch mehrere Firmen  in den Handel gebracht.

   Sie vermögen die  Kationen in den     Pehtindünnsäften    gegen  Wasserstoffionen     auszutauschen.    In elemen  tarer Schreibweise kann der Austa.usehvor-         gang    durch nachstehende Gleichung     der-          gestellt    werden:         H'-Harzaustauscher        +        Ca"-llg"-K'-    (aus-,  tauschbar an     Pektinstoffe    gebunden)       Ca"-lIg"-K'-U.arzaustauscher        +        Pektinstoffe       mit an     Stelle    der Kationen getreten-en       H'-Ionen.     



       DieUmsetzung    kann mit     mässigenReagens-          überschüssen    praktisch vollständig in eine  Richtung gedrängt     werden.    Sie drückt beim  Verlauf in     Richtung    des obern     Pfeils    in der  vorstehenden Gleichung den Aschengehalt  der     Pektine    auf einen aussergewöhnlich nied  rig liegenden Wert herunter,

   verleiht ihnen  die für die     Gelierung    optimale aktuelle     Aci-          dität    (wodurch sich ein besonderer     Säure-          zusatz    bei der     Verwendung    für     Gelierzwecke     erübrigt) und     bewirkt    eine     beträchtliche        Ver-          besserung    der     Geliereigenschaften.     



  Im folgenden     werden    Ausführungsbei  spiele angegeben, welche die ausserordentliche  Wirksamkeit des     beanspruchten    Verfahrens  zeigen.  



       Ausführungsbeispiel   <I>1:</I>  Der verwendete     Ausgangspektindünnsaft          hatte    l,20      Bl.g        scheinbaren        Exeraktgehalt,     eine     Viskosität    von 7,34     eP    (bei 20 ). Seine  aktuelle     Acidität    war     pn    3,46,     während    die       Titrationsacidität    mit 0,9     em3    10 Natronlauge  für 10 g Dünnsaft     ermittelt    wurde.

   Der  Aschengehalt betrug 6,12/o der Trockensub  stanz und der Gehalt an     Pektinstoffen    52,05 %       Cal.ciumpektat    in der     Trockensubstanz.    Die       Geleereissfestigkeit    des aus einer 2 g Trocken  substanz enthaltenden Menge     Pektindünnsaft     mit 60 g Zucker und 1,5 cm' 20%     iger    Milch  säure zu 100 g eingekochten Gelees nach       Lüers    betrug 1021 g. Das Gelee hatte eine  aktuelle     Acidität    von     pH    3,23.

   Die mit der  dreifachen Menge     Aceton    aus dem Dünnsaft       ausgefällten        Pektinstoffe        hatten    5,12 % Asche.  Die Bestimmung der     (Carbonat-    und Oxyd-)       Alkalitä.t    der Asche nach dem Verfahren von       Tillmans    und Bohrmann ergab die     Alkalitäts-          zahl    6,12.

   Der     biethoxylgehalt    der     aceton-          gefällten        Pektinstoffe    betrug 7,36%. 1 g  dieses     Trockenpektins    mit 60 g Zucker, Was-           ser    und 1,5 cm' 20 %     iger    Milchsäure zu 100 g  Gelee eingekocht ergab eine     Geleereissfestig-          keit    nach     Lüers    von 591 g. Dieses Gelee     hatte     ein p$ von 3,15.  



  Ein Teil des     Pektindünnsaftes    von vor  stehend angegebenem     Untersuchungsbefund     wurde über     in.    einer Glasröhre befindliche, im  Handel unter der     Bezeichnung        "Wofatit        K"       erhältliche     Kunstharzbasenaustauscherschicht     von     grossem    Höhe und kleinem Durchmesser       geführt.    Die den     ]EI-Austausch        bewirkenden     austauschaktiven     Gruppen    dieses     Kunsthar-          zes        sind    nach 

  den Angaben des Herstellers  (IG.     Farbenindustrie)    aromatische Kern  sulfosäuregruppen. Die alsdann an diesem       entbasten        Pektindünnsaft        durchgeführtenun-          tersuchungen    ergeben Nachstehendes:

    
EMI0003.0027     
  
    @Scheinba-rer <SEP> Extraktgehalt <SEP> 1,2 <SEP>   <SEP> Bl.g
<tb>  Viskosität <SEP> 7,03 <SEP> cP
<tb>  Aktuelle <SEP> Acid:ität <SEP> 2,33 <SEP> pH
<tb>  Titrationsacidität <SEP> 1,60
<tb>  Aschengehalt <SEP> i. <SEP> d. <SEP> Tr. <SEP> 0,61
<tb>  Pektinstoffe <SEP> i. <SEP> d. <SEP> Tr.

   <SEP> 51,84% <SEP> Calciumpektat
<tb>  Geleereissfestigkeit <SEP> des <SEP> aus <SEP> einer <SEP> 2.g <SEP> Trocken  substanz <SEP> enthaltenden <SEP> Menge <SEP> Pektindünnsaft
<tb>  mit <SEP> 60 <SEP> g <SEP> Zucker <SEP> o <SEP> h <SEP> n <SEP> e <SEP> Säurezusatz <SEP> zu <SEP> 100 <SEP> g
<tb>  eingekochten <SEP> Gelees <SEP> nach <SEP> Lüers <SEP> 1452 <SEP> g
<tb>  Aktuelle <SEP> Acidität <SEP> des <SEP> Gelees <SEP> 2,58
<tb>  Die <SEP> mit <SEP> den <SEP> dreifachen <SEP> Mengen <SEP> Aceton <SEP> aus
<tb>  dem <SEP> Dünnsaft <SEP> ausgefällten <SEP> Pektinstoffe <SEP> hat  ten <SEP> 0,41 <SEP> % <SEP> Asche <SEP> von <SEP> der <SEP> Alkalitätszahl <SEP> 0.
<tb>  Metlzogylgehalt <SEP> der <SEP> acetongefällten <SEP> Pektin  Stoffe <SEP> 7,31
<tb>  GeleIereissfestigkeit <SEP> des <SEP> ohne <SEP> Säurezusatz <SEP> mit
<tb>  1 <SEP> ,

  g <SEP> Trockenpektin <SEP> gekochten <SEP> Gelees <SEP> nach
<tb>  Lüers <SEP> 900 <SEP> g
<tb>  Aktuelle <SEP> Acidität <SEP> dieses <SEP> Gelees <SEP> 3,02 <SEP> p$            Ausführungsbeispiel   <I>2:</I>  Verwandt wurde hierzu der     gleiche        Aus-          gangspektindünnsaft    wie in Beispiel 1.

   Auch  wurde .dabei     ansonsten    wie in     Beispiel    1 an  gegeben     verfahren.    Unterschiedlich war nur  die     Füllung    .dem Glasröhre, die für das vor;  liegende     Ausführungsbeispiel    aus durch Son  derbehandlung von     kohleartigem    Ausgangs  stoff hergestellten     AustauschadsoTbens    mit         Wasserstoff    als     austauschbarem    Kation be  stand. Als solches     wurde    der     "Wasserstoff-          Permutit"    der     Permutit    Aktiengesellschaft,  Berlin NW 7, verwandt.  



  Bei .der     übern    diesen     ionenaustauschenden     Stoff :geführten     Pektind'ünnsaftprobe    ergibt  sich die dadurch     bewirkte        praktisch    vollkom  mene     Entbasung    aus dem     nachstehend    wieder  gegebenen     Untersuchungsbefund.       
EMI0004.0001     
  
    Scheinbarer <SEP> Extraktgehalt <SEP> 1,20 <SEP>   <SEP> Blg
<tb>  Viskosität, <SEP> 7,16 <SEP> cP
<tb>  Aktuelle <SEP> Acidität <SEP> 2,31 <SEP> pli
<tb>  Titrationsacidität <SEP> 1,69
<tb>  Aschengehalt <SEP> i. <SEP> d. <SEP> Tr. <SEP> 0.58 <SEP> , ö
<tb>  Pektinstoffe <SEP> i. <SEP> d. <SEP> Tr. <SEP> 52.44 <SEP> 07 <SEP> Caleiumpel;

  tat
<tb>  Geleereissfestigkeit <SEP> des <SEP> aus <SEP> einer <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Trok  kensubstanz <SEP> enthaltenden <SEP> Menge <SEP> Pektindiinn  sa,ft <SEP> mit <SEP> 60b <SEP> Zucker <SEP> ohne <SEP> Säurezusatz <SEP> zu
<tb>  100 <SEP> g <SEP> eingekochten <SEP> Gelees <SEP> nach <SEP> Liiers <SEP> 1408 <SEP> g
<tb>  Aktuelle <SEP> Acidität <SEP> des <SEP> Gelees <SEP> 2,62 <SEP> plI
<tb>  Die <SEP> mit <SEP> der <SEP> dreifachen <SEP> Menge <SEP> Aceton <SEP> aus
<tb>  dem <SEP> Dünnsaft <SEP> ausgefällten <SEP> Pektinstoffe <SEP> hat  ten <SEP> <B>0,38%</B> <SEP> Asche <SEP> von <SEP> der <SEP> Alka:

  litätszahl <SEP> 0.
<tb>  1Vlethoxylgehalt <SEP> der <SEP> acetongefä.llten <SEP> Pektin  Stoffe, <SEP> 7,19 <SEP> iö
<tb>  Geleereissfestigkeit <SEP> des <SEP> ohne <SEP> Säurezusatz <SEP> mit
<tb>  1 <SEP> g <SEP> Trockenpektin <SEP> gekochten <SEP> Gelees <SEP> nach
<tb>  Lüers <SEP> 918 <SEP> g
<tb>  Aktuelle <SEP> Ac.idität <SEP> dieses <SEP> Gelees <SEP> 3,07 <SEP> pii

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur weitgehenden Entfernung der vorwiegend basischen Mineralbestandteile aus Pektinstoffen durch Austausch gegen Wasserstoffionen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Austausch in den bei der Pektin fabrikation primär anfallenden Extraktions- dünnsäften dadurch bewirkt wird, dass die selben über zum Austausch von Basen gegen Wasserstoffionen befähigte organische Stoffe geführt werden. UNTERANSPRüCHE 1.

Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktions- dünnsäfte über durch Humifizierung kohlen artiger Ausgangsstoffe erhältliche, zum Aus tausch von Basen geben Wasserstoffionen be fähigte Abkömmlinge von hochmolekularen Huminoxysäuren geführt werden. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktions- dünnsäTte über zum Austausch von Basen gegen Wasserstoffionen befähigte Kunst- 2n geführt werden.