DD212053A1 - PROCESS FOR OBTAINING ETHANOL - Google Patents

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DD212053A1 DD24552182A DD24552182A DD212053A1 DD 212053 A1 DD212053 A1 DD 212053A1 DD 24552182 A DD24552182 A DD 24552182A DD 24552182 A DD24552182 A DD 24552182A DD 212053 A1 DD212053 A1 DD 212053A1
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Hans-Dieter Repp
Ulrich Becker
Klaus Richter
Ingrid Ruehlemann
Volker Tenckhoff
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Akad Wissenschaften Ddr
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ethanol aus vergaerbaren Kohlenhydraten mittels Gaerprozessen, die ansatzweise, halbkontinuierlich, zwei- bis mehrstufig und mit Heferueckfuehrung bzw. -rueckhaltung durchgefuehrt werden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine hohe Ethanolendkonzentration bei guter Ethanolausbeute sowie langandauernder Gaeraktivitaet der wiederholt eingesetzten Hefemenge von 20 bis 100 g HTS/l zu erreichen, ohne dass eine unproduktive aerobe Nichtgaerphase zur Aktivierung der Gaerhefe durchlaufen wird. Dieses Ziel wird mittels einer zwei- bis mehrstufigen Verfahrensweise erreicht, bei der sich eine Kurzzeitgaerung, mit oder ohne partielle Belueftung, zur Aktivierung der Gaerhefe mit einer Langzeitgaerung mit hohem Zuckerangebot abwechselt. Durch das relativ niedrige Zuckerangebot in der Kurzzeitgaerung wird einerseits eine ausreichende Aktivierung der Gaerhefe erzielt, andererseits steht der Gaerhefe zum Wachstum wenig Zeit zur Verfuegung, so dass bereits in dieser Stufe Ethanol mit guter Ausbeute gebildet und im Ergebnis des Gesamtverfahrens Ethanolendkonzentrationen von 90 bis 100 g Ethanol/l und mehr erzielt werden.The invention relates to a process for obtaining ethanol from fermentable carbohydrates by means of fermentation processes, which are carried out batchwise, semicontinuously, in two or more stages and with Hückueckfuehrung or -background. The aim of the invention is to achieve a high ethanol end concentration with good ethanol yield and long-lasting Gaeraktivitaet the amount of yeast used repeatedly from 20 to 100 g HTS / l without an unproductive aerobic Nichtgaerphase is undergo to activate the yeasts. This goal is achieved by means of a two- to multi-stage procedure, in which a short-term fermentation, with or without partial ventilation, alternates to activate the fermentation yeast with a long-term fermentation with a high sugar supply. Due to the relatively low sugar supply in the Kurzzeitgaerung sufficient activation of Gaerhefe is achieved on the one hand, on the other hand, the Gaerhefe for growth little time available, so that already formed in this stage ethanol in good yield and as a result of the overall process ethanol end concentrations of 90 to 100 g Ethanol / l and more can be achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gärungsethanoi mittels Hefen aus vergärbaren Kohlenhydra-_ ten. Die Erfindung kann angewandt werden auf diskontinuierliche oder halbkontinuierliche Fermentationsprozesse, die steril oder insteril, mit Heferückhaltung bzw, -rückführung gefahren werden· Sie gehört in die IPK C 12 Έ 1/00.The invention relates to a process for the production of fermentation ethanoi by means of yeasts from fermentable carbohydrates. The invention can be applied to discontinuous or semi-continuous fermentation processes which are carried out sterile or unstable with yeast retention or recirculation · It belongs in the IPK C 12 Έ 1/00.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die ethanolisehe Gärung ist durch die Produktinhibierung des Prozesses gekennzeichnet. Mit ansteigender Ethanolkonzentration verringern sich das Wachstum der Gärhefe und die Ethanolbildung. Das Wachstum und die Ethanolbildung kommen bei Ethanolkonzentrationen von 40 bis 50 bzw. über 80 g Ethanol/1 völlig zum Stillstand.The ethanolic fermentation is characterized by the product inhibition of the process. As ethanol concentration increases, fermentation yeast growth and ethanol production decrease. The growth and the ethanol formation come to a standstill at ethanol concentrations of 40 to 50 or over 80 g of ethanol / 1 completely.

Im Ergebnis der ethanolischen Gärung werden die Gäraktivität der Hefe und ihre Lebensfähigkeit negativ beeinflußt.As a result of ethanolic fermentation, the fermenting activity of yeast and its viability are negatively affected.

Dabei kann es zum völligen Absterben der Gärorganismen kommen, wie bei Etfaanolendkonzentrationen von über 130 g Ethanol/1 festgestellt wurde. (U. Y. Wang, F. M. Robinson, S. S. Lee; Biotechnol. Bioeng.-Symp. 11, 555 - 65 (1981). Aus diesem Grunde arbeiten die konventionellen Verfahren mit Ethanolendkonzentrationen von 70 bis 85 g Ethanol/1.This can lead to complete death of the fermentation organisms, as was found at Etfaanolendkonzentrationen of about 130 g of ethanol / 1. (U.Y. Wang, F.M. Robinson, S.S. Lee, Biotechnol., Bioeng., Symp., 11, 555-65 (1981).) For this reason, conventional methods employ ethanol end concentrations of 70 to 85 g ethanol / l.

-3DE11932*052245-3DE11932 * 052245

Es werden vorzugsweise Hefekonzentrationen unter 15 g Hefetrockensubstanz (HTS)/l eingesetzt, wobei die Gärzeiten relativ lang sind, und zwar bei 20 bis 72 Stunden liegen· Kürzere Gärzeiten werden durch den Einsatz boher Hefekonzen-5. trationen erreicht. Dem tragen eine Reihe jüngster Verfahrensentwicklungen Rechnung, bei denen Hefekonzentrationen von 50 bis 120 g HTS/1 eingesetzt werden· Der Einsatz dieser hohen Hefekonzentrationen setzt die Bereitstellung entsprechender Mengen an Kohlenstoffsubstraten zur Anzucht voraus, die der ethanolischen Gärung entzogen werden und die Ökonomie der Ethanolherstellung belasten· Die neueren Verfahrensentwicklungen konzentrieren sich deshalb auf die Minimierung dieses Aufwandes, Er verringert sich z* B, dadurch, daß die einmal angezücbtete Gärhefe mehrmals verwendet wird. Das wird entweder durch die Rückführung (DS 2917 411, DE 2261 238, DE 2903 273, AT 334 857) des separierten Hefeanteils im Fermentorablauf oder durch Heferückhaltung im Fermentor erreicht. Zur Heferückhaltung wurden verschiedene Technologien entwickelt, z, B, die Rückhaltung durch Filtration mit geeigneten Membranen (DT 1517 300, J 54 132 291, GB 1406 506) oder die Immobilisierung bzw. Fixierung der Hefen in oder an geeigneten Trägermaterialien (OH 489 601; DD-AS 126 842; J 53 128 - 072; J 53 118 - 584).Yeast concentrations of less than 15 g of yeast dry matter (HTS) / l are preferably used, the fermentation times being relatively long, namely from 20 to 72 hours. Shorter fermentation times are achieved by the use of boiling yeast concentrates. reached. This is accounted for by a number of recent process developments employing yeast concentrations of 50 to 120 g HTS / 1. The use of these high yeast concentrations requires the provision of appropriate amounts of carbon substrates for cultivation, which are removed from ethanolic fermentation and burden the economy of ethanol production The newer process developments therefore concentrate on minimizing this expense. It reduces z * B by using the fermented yeast once cultivated several times. This is achieved either by the recirculation (DS 2917 411, DE 2261 238, DE 2903 273, AT 334 857) of the separated yeast content in the fermenter effluent or by yeast retention in the fermentor. Various technologies have been developed for yeast containment, for example B, retention by filtration with suitable membranes (DT 1517 300, J 54 132 291, GB 1406 506) or immobilization or fixation of the yeasts in or on suitable carrier materials (OH 489 601; DD-AS 126 842, J 53 128-072, J 53 118-584).

Bei allen Verfahren mit Heferückhaltung oder -rückführung kommt es darauf an, die Gäraktivität und Lebensfähigkeit der Hefen über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten· So werden die Hefen nach der Separation einer Säurewäsche (OE-PS 334 857) und/oder einer aeroben Aktivierungsstufe unterworfen (GH 520 197, DE 2354 556, DE 2426 120, DE 2151 574, FR 2168 225), um ihre Gäraktivität zu regenerieren. Alle diese Verfahren sind meist mit dem Nachteil behaftet, daß bei der Regenerierung der Hefe keine oder nur unwesentliche Mengen an Ethanol gebildet werden·In all processes involving yeast retention or recirculation, it is important to maintain the fermentability and viability of the yeasts over a longer period of time. Thus, after the separation, the yeasts are subjected to an acid wash (OE-PS 334 857) and / or to an aerobic activation stage (GH 5,20,197, DE 2354 556, DE 2426 120, DE 2151 574, FR 2168 225) in order to regenerate their fermenting activity. All of these processes are usually associated with the disadvantage that during the regeneration of the yeast no or only negligible amounts of ethanol are formed.

ώ. J) -ώ. J) -

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem Gärhefen mit normalem Leistungsvermögen angeregt werden, statt der üblichen 70 bis 80 g Ethanol/1 Etbanolendkonzentrationen von 110 bis 13Og Ethanol/1 zu bilden» Gleichzeitig sollen der Verlust an Gäraktivität und Lebensfähigkeit gering gehalten werden und eine Aktivierung bzw. Regenerierung der Gärhefe bei simultaner Ethanolbildung - ohne separater Hichtgärstufe - erfolgen.The aim of the invention is to develop a method in which normal-power fermentation yeasts are stimulated, instead of forming the usual 70 to 80 g ethanol / 1 ethanol end concentrations of 110 to 13Og ethanol / l. At the same time, the loss of fermentability and viability be kept low and activation or regeneration of the fermentation yeast with simultaneous ethanol formation - without a separate Hichtgärstufe - done.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Verfahrensweise zu finden, bei der sowohl hohe Ethanolkonzentrationen erzielt werden als auch die Gäraktivität und Lebensfähigkeit lange erhalten bleibt.The invention has for its object to find a suitable procedure in which both high ethanol concentrations are achieved and the Gäraktivität and viability is maintained long.

Das wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines zwei- bis mehrstufigen Verfahrens mit Heferückführung bzw. -haltung erreicht. Bei Verfahren mit Heferückführung ist oftmals eine Zwischenlagerung des separierten Hefematerials erforderlich. Es wurde aber gefunden, daß zwischengelagertes Hefematerial nicht sofort seine volle Gäraktivität aufweist.This is achieved according to the invention with the aid of a two- to multi-stage process with yeast return or retention. In yeast return processes, intermediate storage of the separated yeast material is often required. It has been found, however, that intermediate stored yeast material does not immediately exhibit its full fermentability.

Die Gärhefe beginnt zunächst, sich verstärkt zu vermehren, wobei weniger Ethanol aus dem vergärbaren Zucker gebildet wird« Es handelt sich um eine Aktivierung der Gärhefe (Aktivierungsphase), die über mehrere Gärungen andauern kann (Bild 1). Diese Aktivierungsphase ist weiterhin gekennzeichnet durch eine verlängerte Gärdauer. Wird die Hefe in dieser Phase durch Kohlenstoffsubstrat- bzw. Ethanolkonzentrationen von > 180 g Reduzierender Substanz (RS)/l bzw. > 90 g Ethanol/1 belastet, führt dies zu einer verstärkten Abnahme der Lebensfähigkeit der Zellen.The fermentation yeast initially begins to multiply, whereby less ethanol is formed from the fermentable sugar. "It is an activation of the fermentation yeast (activation phase), which can last over several fermentations (Figure 1). This activation phase is further characterized by a prolonged fermentation period. If the yeast is loaded in this phase by carbon substrate or ethanol concentrations of> 180 g reducing substance (RS) / l or> 90 g ethanol / 1, this leads to an increased decrease in the viability of the cells.

Es wurde weiterhin gefunden, daß bei Einsatz von frischem Hefematerial zunächst ebenfalls ein verstärktes Wachstum auf Kosten der Ethanolbildung stattfindet, dagegen bei erneutem Einsatz des nach Abschluß der 1. Gärung separiertem Hefematerials in einem 2, Gärprozeß weniger Hefe zuwächst, jedoch sehr gute Ausbeuten an Ethanol erhalten wurden.It has also been found that with the use of fresh yeast material initially also increased growth at the expense of ethanol formation takes place, however, with renewed use of the separated after completion of the first fermentation yeast material in a 2, fermentation process less yeast, but very good yields of ethanol were obtained.

Der Verlauf der 3. und 4. usw. Gärung mit derselben Gärhefe entspricht dem der 1, bzw. 2. Gärung. Einer Gärstufe mit verstärktem Wachstum (Aktivierungsphase) folgt jeweils eine Gärung mit höherer Ethanolausbeute wie dem Bild zu entnehmen ist.The course of the 3rd and 4th fermentation with the same fermentation yeast corresponds to that of the 1st or 2nd fermentation. A fermentation stage with increased growth (activation phase) is followed by a fermentation with a higher ethanol yield as shown in the picture.

Auf der Grundlage der in dem Bild 2 dargestellten Ergebnisse konnte ein zwei- bis mehrstufiges Verfahren mit Heferückführung bzw. -haltung entwickelt werden, mit dessen Hilfe im Ergebnis höhere Sthanolkonzentrationen und hohe Ethanolausbeuten erzielt werden bei langandauernder Gäraktivität des wiederholt eingesetzten Hefematerials.On the basis of the results shown in Figure 2, a two- to multi-stage process with Hückückführung or -haltung have been developed, with the help of which higher ethanol concentrations and high ethanol yields are achieved in long lasting fermentation activity of the repeatedly used yeast material.

Dieses Verfahren besteht aus einer Kurzzeitgärung mit relativ geringem Zuckerangebot von 140 bis 170 g RS/1 und einer Langzeitgärung mit einem außergewöhnlich hohem Zuckerangebot von 220 bis 280 g RS/1.This method consists of a short-time fermentation with a relatively low sugar supply of 140 to 170 g RS / 1 and a long-term fermentation with an exceptionally high sugar supply of 220 to 280 g RS / 1.

Ss wurden hohe Hefekonzentrationen von 20 bis 100 g HTS/1 eingesetzt. Die Gärhefe ist in der 1, Stufe sehr schonenden Gärbedingungen ausgesetzt. Es wird eine ausreichende Aktivierung des Hefematerials erzielt.In this case, high yeast concentrations of 20 to 100 g HTS / 1 were used. The fermentation yeast is exposed in the 1, stage very gentle fermentation conditions. It is achieved sufficient activation of the yeast material.

Auf Grund des gewählten günstigen Hefe-Zucker-Verhältnisses ist die Gärdauer relativ kurz und der Hefezuwachs relativ gering, so daß bereits in dieser Stufe Ethanol mit guter Ausbeute gebildet wirdDue to the selected favorable yeast-sugar ratio, the fermentation time is relatively short and the yeast growth is relatively low, so that ethanol is already formed in this step with good yield

Nach Abschluß der Kurzzeitgärung wird die separierte Gärhefe in der Langzeitgärung eingesetzt. Auf Grund des außergewöhnlich hohen Zuckerangebotes werden eine hohe Ethanolendkonzentration bei guter Ausbeute und eine Gärhefe mit geringerer Gäraktivität erhalten« Durch die Wiederverwendung der Gärhefe in einem 3· Gärprozeß, dessen Gärbedingungen denen der 1. Gärung entsprechen, wird eine ausreichende Aktivierung des Hefematerials erreicht, so daß es in einer 4« Gärung erneut den extremen Gärbedingungen entsprechend der 2. Gärung ausgesetzt werden kann« Dieser Wechsel von Gärungen mit unterschiedlicher Ethanolendkonzentration kann fortgesetzt werden, bis der Anteil der toten Hefezellen 25 % beträgt. In diesem PalIe muß eine aerobe Regenerierung der Gärhefe erfolgen.After completion of the short-term fermentation, the separated fermentation yeast is used in the long-term fermentation. Due to the extraordinarily high supply of sugar, a high ethanol end concentration with good yield and a fermentation yeast with less fermentability are obtained. By reusing the fermentation yeast in a fermentation process whose fermentation conditions correspond to those of the first fermentation, sufficient activation of the yeast material is achieved that in a fermentation it can be re-exposed to the extreme fermentation conditions corresponding to the 2nd fermentation. "This change of fermentations with different final ethanol concentration can be continued until the proportion of dead yeast cells is 25 % . In this palium an aerobic regeneration of the fermentation yeast must take place.

Sie kann erfindungsgemäß zu Beginn, im gleichen Gärreaktor und als Teil der Aktivierungsgärung durchgeführt werden und muß etwa 1/3 der Gärdauer beanspruchen. Bei einem höheren Anteil an toten Zellen als 35 % sollte frisches Hefematerial eingesetzt werden.It can be carried out according to the invention at the beginning, in the same fermentation reactor and as part of the activation fermentation and must take up about 1/3 of the fermentation time. With a higher content of dead cells than 35 % , fresh yeast material should be used.

Insgesamt ist festzustellen, daß die Gärhefe trotz der Belastung in der Langzeitgärung auf Grund der vorausgegangenen und nachfolgenden Aktivierungsgärung ausreichende Mengen an Ethanol gebildet werden.Overall, it should be noted that the fermentation yeast despite the burden of long-term fermentation due to the previous and subsequent activation fermentation sufficient amounts of ethanol are formed.

Im Ergebnis der Aufeinanderfolge von Gärungen mit unterschiedlichen Ethanolendkonzentrationen werden durchschnittliche Konzentrationen und Ausbeuten an Ethanol von 100 g Ethanol/1 bzw. 0,47 g Ethanol/g Zucker erzielt. Bei dieser Verfahrensweise kann ein und dasselbe Hefematerial öfter als in bisher bekannten Terfahren eingesetzt werden« Das Verfahren wird mit folgendem Beispiel näher erläutert:As a result of the succession of fermentations with different final ethanol concentrations, average concentrations and yields of ethanol of 100 g ethanol / 1 and 0.47 g ethanol / g sugar, respectively, are achieved. In this procedure, one and the same yeast material can be used more often than in previously known terms. "The process is explained in more detail with the following example:

Beispiel:Example:

Sin Rührkesselfermentor mit einem Arbeitsvolumen von 4 1 wurde in vier aufeinanderfolgenden Gärungen jeweils mit einer Lösung aus mineralischen Nährstoffen, Hefeextrakt und Glucose beschickt und in der 1. Gärung mit einer frischen, in dem weiteren mit der rückgeführten Gärhefe der Art Saccaromyces cerevisiae beimpft. Der Permentor war mit einer kommerziellen Meß- und Hegeltechnik zur Temperierung und pH-Regelung ausgestattet.Sin stirred tank fermenter with a working volume of 4 1 was in four successive fermentations each with a solution of mineral nutrients, yeast extract and glucose fed and in the 1st fermentation with a fresh, in the further fermented with the fermented yeast of the species Saccaromyces cerevisiae. The permentor was equipped with a commercial measuring and Hegel technology for temperature control and pH control.

Die diskontinuierlichen Gärungen wurden bei einem pH-Wert von 4,2 und einer Temperatur von 330C durchgeführt.The discontinuous fermentations were carried out at a pH of 4.2 and a temperature of 33 0 C.

Die Zusammensetzung der nährlösung bezogen auf 1 g HTS war folgende:The composition of the nutrient solution based on 1 g HTS was as follows:

76 mg K24 76 mg K 24

28 mg MgSO4 . 7 H2O28 mg MgSO 4 . 7H 2 O

135 mg P als 85 % H3PO4 135 mg P as 85 % H 3 PO 4

0,88 mg ZnSO . 7 Hp00.88 mg ZnSO. 7 H p 0

1,43 mg 2 2 1.43 mg 2 2

0,16 mg CuSO. . 5 H3O0.16 mg of CuSO 4. , 5 H 3 O

0,88 mg MnSO4 . 5 H3O0.88 mg MnSO 4 . 5 H 3 O

150 mg Hefeextrakt150 mg of yeast extract

367 mg (SH4)2 SO4 367 mg (SH 4 ) 2 SO 4

Die wichtigsten Parameter und Ergebnisse der Gärungen sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.The most important parameters and results of the fermentations are summarized in Table 1.

Das Glucoseangebot betrug in der 1. Gärung 180 g ES/1. Die Hefekonzentration lag bei 33 g HTS/1. Hach 3stündiger Dauer war die 1. Gärung beendet. Die Ethanolkonzentration betrug am Yersucfasende 80 g Ethanol/1 und die Hefekonzentratlon lag bei 40 g HTS/1, Die erzielte Ausbeute an Ethanol war 0,44 g Ethanol/g Glucose, Der Anteil der lebendenThe glucose offered in the first fermentation was 180 g ES / 1. Yeast concentration was 33 g HTS / l. After 3 hours the first fermentation was over. The ethanol concentration at Yersucfasende was 80 g ethanol / 1 and the yeast concentration was 40 g HTS / 1. The yield of ethanol obtained was 0.44 g ethanol / g glucose, the proportion of living

Hefezellen am Yersuchsende entsprach mit 98 % der Kulturzusammensetzung am Yersucfasbeginn.Yeast end yeast cells corresponded to 98 % of the culture composition at the beginning of Yersucfas.

Hach Abschluß der 1. Gärung wurde die Hefe separiert und nach Abtrennung der Überschußhefe in einem 2. Gärprozeß in demselben Rührkesselreaktor wieder eingesetzt. Das Glucoseangebot betrug 240 g Glucose/1, Hach 5stündiger Dauer war die Gärung beendet. Die Ethanolkonzentration betrug am Yersuchsende 120 g Ethanol/1 und die Hefekonzentration 38 g HTS/1, Die erzielte Ausbeute an Ethanol war 0,5 g Etha-After completion of the first fermentation, the yeast was separated and reused after separation of the excess yeast in a second fermentation process in the same stirred tank reactor. The glucose offered was 240 g glucose / l, and after 5 hours the fermentation had ended. The ethanol concentration at the end of the test was 120 g ethanol / l and the yeast concentration 38 g HTS / 1. The yield of ethanol obtained was 0.5 g ethanol.

n_Qi/g__GJLjÄO.Qafi-^JDer Anteil der lebenden Hefezellen lag bei 88 56.n_Qi / g__GJLjÄO.Qafi- ^ JThe proportion of living yeast cells was 88 56.

Hach Yereinigung der beiden ethanolhaltigen wäßrigen Phasen aus den beiden Gärungen wurden im Ergebnis des Gesamtprozesses eine 10 %ige wäßrige Ethano!lösung erhalten und eine durchschnittliche Ethanolausbeute von 0,476 g Etbanal/g Glucose berechnetAfter purification of the two ethanol-containing aqueous phases from the two fermentations, a 10% strength aqueous ethanol solution was obtained as a result of the overall process and an average ethanol yield of 0.476 g Etbanal / g glucose was calculated

Das separierte Hefematerial wurde erneut im 3. Gärprozeß eingesetzt. Das Glucoseangebot betrug 160 g Glucose/kg, die Gärdauer 3 1/4 Stunden, Am Yersuchsende wurden mit einem lebenden Zellanteil von 87 % 74 g Ethanol/1 bei einer Aasbeute von 0,46 g Ethanol/g Glucose erbalten. • Die 4. Gärung wurde mit 230 g Glucose/1 durchgeführt. Hach 5stündiger Gärdauer wurden mit einer Ausbeute von 0,5 g Ethanol/g Glucose 115 g Sthanol/1 erhalten.The separated yeast material was used again in the 3rd fermentation process. The glucose supply was 160 g glucose / kg, the fermentation time was 3 1/4 hours, and at the end of the experiment, with a living cell fraction of 87 %, 74 g ethanol / 1 were produced at an aspiration yield of 0.46 g ethanol / g glucose. • The 4th fermentation was carried out with 230 g glucose / 1. After 5 hours of fermentation time, 115 g of stanol / 1 were obtained with a yield of 0.5 g of ethanol / g of glucose.

Der lebende Zellanteil betrag 85 %* The living cell content is 85 % *

Das Gemisch der beiden ethanolhaltigen wäßrigen Phasen der 3. und 4. Gärung ergab eine etwa 9,45 %ige Ethanol« lösung. Das arithmetische Mittel der Bthanolausbeuten der 3. und 4. Gärung beträgt 0,48 g Ethanol/g Glucose.The mixture of the two ethanol-containing aqueous phases of the 3rd and 4th fermentation gave an approximately 9.45% ethanol solution. The arithmetic mean of the Bthanolausbeuten the 3rd and 4th fermentation is 0.48 g of ethanol / g glucose.

Tabelle Ij Parameter und Ergebnisse des mehrstufigen diskontinuierlichen Verfahrens mit HefertickfUhrung bei alternierendem Wechsel von Kurz- (1. und 3· Stufe) und Langzeitgärungen (2. und 4. Stufe) Table Ij Parameters and results of the multi-stage batch process with yeast leavening with alternating changes of short (1st and 3rd stage) and long-term fermentations (2nd and 4th stages)

Glucose· Stufe angebotGlucose · Level offer

g RS/1g RS / 1

Hefekonzentration Hefe- lebender am Anfang am Ende different HefeanteilYeast concentration of yeast at the beginning at the end of different yeast content

am Ende g HTS/1 % at the end g HTS / 1 %

Ethanolausbeuteethanol yield

Ethanolkonzentr«Ethanolkonzentr "

g Ethanol/g RS g Ethanol/1g ethanol / g RS g ethanol / 1

Gärdauerfermentation period

11 180180 3333 4040 77 9898 22 240240 3333 3838 VJlVJL 8888 1/21.2 33 160160 3333 3636 33 8787 44 230230 3333 3737 44 8585 3/43.4

0,440.44 00 8080 33 0,50.5 120120 55 0,4760,476 100100 0,460.46 00 7474 3,253.25 0,50.5 115115 55 0,480.48 94,594.5

Claims (1)

1» Verfahren zur Gewinnung von Ethanol mittels Gärhefen aus vergärbaren Kohlenhydraten, dadurch gekennzeichnet, daß diskontinuierlich oder halbkontinuierlich in ' einem zwei- oder mehrstufigen Prozeß mit einer Hefekonzentration von 20 bis 100 g HTS/1 Reaktorinhalt1 »A process for the production of ethanol by means of fermentation yeast from fermentable carbohydrates, characterized in that the batch or semi-continuous in a two- or multi-stage process with a yeast concentration of 20 to 100 g HTS / 1 reactor contents nach-einer Karzzeitgärung von 2 bis 10 Stunden mit einem Zackerangebot von 140 bis 170 g RS/1 Reaktorinhalt und nach Rückführung der abgetrennten Hefe bzw. nach Rückhaltung der Hefe im Reaktor eine Langzeitgärung bei einem Zuckerangebot von 220 bis 280 g RS/1 Reaktorinhalt folgt, die das Doppelte bis zu einem Mehrfachen der Zeit der Kurzzeitgärung dauert, und bei Wiederholung der Gärstufen vorzugsweise bei einem Anteil von 20 bis 25 % toter Zellen bezogen auf die Gesamthefemasse zu Beginn und als Teil der Kurzzeitgärung belüftet wird, wobei die Belüftung bis zu einem Drittel der Dauer der Karzzeitgärung beträgt·After a Karzzeitgärung of 2 to 10 hours with a Zackerangebot of 140 to 170 g RS / 1 reactor contents and after recycling of the separated yeast or after retention of the yeast in the reactor a long-term fermentation with a sugar supply of 220 to 280 g RS / 1 reactor contents follows which lasts twice to a multiple of the time of the short-term fermentation, and when the fermentation steps are repeated, is preferably aerated at a proportion of 20 to 25 % dead cells based on the total yeast at the beginning and as part of the short-term fermentation, the aeration up to one One third of the duration of carcass fermentation is · Hierzu^LSeiten Zeichnungen Hierzu 1 Seife TabellenFor this purpose, see drawings 1 Soap tables
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