DD212533A1 - Verfahren zur gewinnung von gaerungsethanol - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gaerungsethanol mittels Gaerprozessen, die ansatzweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich, steril oder insteril, mit oder ohne Biomasserueckfuehrung bzw. -rueckhaltung gefuehrt werden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch den Zusatz von Ethanal (Acetaldehyd) zum Gaerprozess die Nebenprodukbildung zu reduzieren und durch die Nutzung der gesamten Reduktionskapazitaet der mikroorganismen die Ethanalausbeute bezogen auf die eingesetzten Gaersubstrate zu erhoehen. Ethanal wird in einer Menge von 1 bis 30%, vorzugsweise 1 bis 10% bezogen auf eingesetzte Kohlenhydratmege zugegeben und durch die Nutzung der gesamten Reduktionskapazitaet der Mikroorganismen zu Ethanol reduziert. Die Ethanolausbeute steigt ueber die bei ohne Ethanalzusatz durchgefuehrten Gaerprozessen erreichten Werte an.
Description
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Titel
Verfahren zur Gewinnung von Gärungsethanoi
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gärungsettaanol mittels Mikroorganismen aus vergärbaren Kohlenhydratsubstraten.
Die Erfindung kann angewandt werden auf Fermentationsprozesse, die ansatzweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich, steril oder insteril, mit oder ohne Biomas serückfiihrung bzw. -rückhaltung gefahren werden. Sie gehört in die IH C 12 I 1/00,
Verfahren zur Gewinnung von Gärungsethanol mittels Mikroorganismen aus vergärbaren Kohlenhydratsubstraten sind in großer Zahl bekannt.
Charakteristisch fur alle Verfahren, ob diskontinuierliche, halbkontinuierliche oder kontinuierliche Fahrwaise, ist, daß stets eine bestimmte Menge Hebenprodukte gebildet wird. Dadurch ist es nicht möglich, die theoretische Ausbeute von 51 % Ethanol bezogen auf eingesetztes Glucoseäquivalent zu erreichen, sondern nur durchschnittlich 45 bis 49 % (W. KABSCH HPS 692 812 (10. 08, 1940); ÜSIIES DS MELLE, FIHMIlJ BOIHOT SPS 630 193 (21. 04. 1932); VOGSLBÜSCH GMBH AT-PS 334 857 (15. 06. 1976); A. AZHAR, M. S. HAMDY Biotechnol. Bioeng. XZIII, 1297 - 1307 (1981)). Der größte Teil
-2-
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dieser nebenprodukte ist Glycerol. Durch diese Nebenprodukt bildung gebt ein Teil des Substrates und der Reduktionskapazität der Mikroorganismen für die Ethanolsynthese verloren«
Ziel der Erfindung;
Das Ziel der Erfindung besteht darin, Verbindungen zu finden, deren Zusatz zum Gärsubstrat die Nebenproduktbildung vermindert und durch die nutzung der gesamten Reduktionskapazität der Mikroorganismen die Ethanolausbeute bezogen auf die eingesetzten Gärsubstrate erhöht«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Substanzen aufzufinden und einzusetzen, die unkompliziert und billig synthetisiert werden können· Diese sollten die Gärorgani3men in der Art beeinflussen, daß die Nebenproduktbildung eingeschränkt und die Etfaanolausbeute bezogen auf eingesetztes Substrat erhöht wird.
Dieses.Ziel wurde Überraschend durch den Zusatz von Ethanal (Acetaldehyd) erreicht, wodurch die Hebenproduktbildung verringert wurde» Gleichzeitig wird das zugesetzte Ethanal durch die Hutzung des gesamten Reduktionsveraögena der Gärorganismen zu Ethanol reduziert« Die zugegebene Menge Ethanal kann bis zu 30 %, vorzugsweise 1 bis 10 % der eingesetzten Kohlenfaydratmenge betragen, wobei die Gärdauer gegeniiber der Gärung ohne Ethanalzusatz nicht wesentlich beeinflußt wird« Der Ethanalzusatz bewirkt gleichzeitig einen Infektionsschutz, d, h. Premdorganismen werden an der Entfaltung gehindert, wodurch eine Fehlgärung vermieden werden kann«
Als Gärorganismen können Gärhefen der Gattung Saccharomyces, wie Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ellipsoidstis, Sacchar.omyoes carlsbergensis und Bakterien der Gattung Zymomonaa eingesetzt werden« Als Kohlenhydratsubstrate für diese Mischsubstratgärung können Zucker wie Glucose, Saccharose, Maltose, zuckerhal-
tige Rohstoffe wie Melasse, Maiscbe bzw. stärke- und celluloaehaltige Rohstoffe verwendet werden«
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:
Sin Hubrkesselfermentor mj± einem Arbeitsvolumen von 1,5 kg wurde mit einer lösung aus mineralischen Sahrstoffen, Hefeextrakt, Saccharose und Ethanal beschickt und mit einer Gär hefe vom Typ Saccharomyces cerevisiae beimpft♦ Der Permentor war mit einer kommerziellen Meß- und Regeltechnik zur Temperierung und pH-Regelung ausgestattet. Es wurde eine diskontinuierliche Gärung bei einem pH-Wert von 4,0 und einer Temperatur von 330C durchgeführt.
Die Zusammensetzung der nährlösung war folgende: 380,0 mg K
| 140,0 | mg | Wasser | MgSO4 . 7 H2O |
| 675,0 | mg | P als 85 %ige H3PO4 | |
| 4,4 | mg | ZnSO4 . 7 H2O | |
| 7,2 | mg | PeCl2 . 4 H2O | |
| 0,8 | mg | CuSO4 . 5 H2O | |
| 4,4 | mg | MnSO4 . 5 H2O | |
| 5 | S | Hefeestrakt | |
| 1,335. | £ | (3H4)2S04 | |
| ad 1000 β |
Das Saccharoseangebot betrug 150 g/kg. Die durchschnittliche Hefekonzentration war 25 g Hefetrockensubatanz/kg. Ethanal wurde in 4 Portionen zu jeweils 4 g/kg Permentorinhalt zugegeben, und zwar zur Zeit t = Oh
= 1 h = 2 h
= 3 h
Die Gärung war nach 4 Stunden beendet. Die Ethanolkonzentration lag bei 86 g Ethanol/kg.
? / h Q 7 U
i H J w / w
Die erzielte Ausbeute an Ethanol betrug 0,52 kg Stfaanol/g RS (Saccharose + Ethanal). Die gebildete Glycerolmenge betrug 2,3 g Glycerol/kg»
Der Anteil der lebenden Hefezellen lag bei Prozeßende bei 93 %· Ethanal war in der'Fermentationsbrühe nicht mehr nachweisbar.
" Bei einem Parallelversuch unter den gleichen Bedingungen ohne Ethanal wurden nach ebenfalls 4stündiger Prozeßdauer •68 g Ethanol/kg, das entspricht einer Ausbeute von 0,45 g Ethanol/g RS (Saccharose), erhalten. Die Menge des gebildeten Glycerols lag bei 7,2 g Glycerol/kg· Der Anteil der lebenden Hefezellen betrug bei Versuchsende 95 %*
Claims (1)
- Erfindungsansprucb ._..1... Verfahren zur Gewinnung von Gärungsethanol mittelsHefen und/oder Bakterien aus vergärbaren Kohlenhydratsubstraten, dadurch gekennzeichnet, daß Ethanal (Acet· aldehyd) in einer Konzentration zwischen 1 und 30 %,vorzugsweise zwischen 1 und 10 %, bezogen auf die eingesetzte Kohlenhydratmenge in Gärprozessen eingesetzt wird, die ansatzweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich, steril oder insteril, mit oder ohne·Biomas-IQ'. 3erückfuhrung bzw, -rückhaltung gefahren werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD82245970A DD212533A1 (de) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | Verfahren zur gewinnung von gaerungsethanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD82245970A DD212533A1 (de) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | Verfahren zur gewinnung von gaerungsethanol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD212533A1 true DD212533A1 (de) | 1984-08-15 |
Family
ID=5543335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD82245970A DD212533A1 (de) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | Verfahren zur gewinnung von gaerungsethanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD212533A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
-
1982
- 1982-12-15 DD DD82245970A patent/DD212533A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
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