DE2737989C2 - Verfahren zum Klären einer Xanthangummilösung - Google Patents

Description

ren werden 1800 ml Filtrat gesammelt Der Xanthangummi wird, wie in Beispiel 3 beschrieben, gewonnen. Die rekonstruierte Gummi-Lösung zeigt bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-°/o eine Lichtdurchlässigkeit von 68%, bestimmt mit einem Klett-Somerson-Colorimeter. Die Lichtdurchlässigkeit einer Vergleichsprobe beträgt 39%.

Beispiel 5

Zu 1900 ml einer Fermentationsbrühe, enthaltend ungefähr 1,7 Gew.-% Xanthangummi, werden 25 g Filierhilfe gegeben. Die Fermentationsbrühe wird in einem Druckgefäß auf eine Temperatur von 138° C erhitzt und durch ein Druckfilter von 92,9 cm² filtriert, das vorher mit 15 g der Filterhilfe beschichtet worden ist, unter Anwendung eines Eingangsdruckes von 5.14 bar. Nach 3 Minuten langem Filtrieren werden 1740 ml des Filtrats gesammelt. 840 ml des Filtrats werden schnell auf Raumtemperatur abgekühlt und zur Ausfällung des Xanthangummis mit Isopropanol behandelt und der Gummi anschließend getrocknet und gemahlen. Die Lichtdurchlässigkeit einer 0,5 Gew.-%igen Lösung des geklärten Gummis beträgt 68% auf einem KLlett-Somerson-Colorimeter. Zu den restlichen 900 ml Filtrat werden 10 g Filterhilfe gegeben und das Filtrat erneut auf 138° C erhitzt und erneut wie oben beschrieben filtriert. Das abgekühlte Filtrat wird zur Ausfällung des Xanthangummis, der anschließend getrocknet und vermählen wird, mit Isopropanol behandelt. Die Lichtdurchlässigkeit einer Lösung von 0,5 Gew.-% beträgt 78% auf einem Klett-Somerson-Colorimeter, während diejenige einer Lösung von 0,5 Gew.-% eines Vergleichs von Xanthangummi, der aus der ursprünglichen Fermentationsbrühe gewonnen ist, 14% beträgt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Klären einer Xanthangummilösung. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Fermentationsbrühe, enthaltend mindestens 1 Gew.-% Xanthangummi, bei einer Temperatur von mindestens 112° C filtriert und den Xanthangummi aus dem Filtrat gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Fermentationsbrühe ausgeht, enthaltend 1,5 bis 4,0Gew.-% Xanthangummi.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei 127 bis 149° C arbeitet.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klären einer Xanthangummilösung.

Das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Lösung eines hydrophilen Xanthomonas-Kolloids und vorzugsweise eine rohe Lösung, die als Fermentationsbrühe bezeichnet wird. Ein hydrophiles Xanthomonas-Kolloid, das erfindungsgemäß besonders geeignet ist, ist ein solches, das gebildet wird durch das Bakterium Xanthomonas campestris. Obwohl Xanthomonas campestris das bevorzugte Bakterium für diesen Zweck ist, können auch verwandte Xanthomonasarten ein hydrophiles Kolloid bilden, das als Ausgangsmaterial angewandt werden kann. Andere Xanthomonasarten sind z. B. Xanthomonas begoniae, X. malvacearum, X. carotae, X. incanae, X. phaseoli, X. vesicatoria, X. papavericola, X. translucens, X. vasculorum und X. hedrae. Alle von diesen Stämmen gebildeten Xanthomonas-Kolloide können erfindungsgemäß angewandt werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Fermentationsbrühe, enthaltend mindestens 1 Gew.-% hydrophiles Xanthomonas-Kolloid (im folgenden als »Xanthangummi« bezeichnet), die geklärt werden soll, ^rGei einer Temperatur von mindestens 112°C (selbstverständlich bis zu einer Temperatur, oberhalb der ein thermischer Abbau des Gummis eintritt) filtriert und der Xanthangummi aus dem Filtrat gewonnen. Vorzugsweise beträgt die Temperatur 112 bis 160⁰C und besonders 127 bis 149⁰C. Es ist bevorzugt, die Fermentationsbrühe nicht längere Zeiten, z. B. nicht über 30 Minuten bei erhöhter Temperatur zu halten, um einen Abbau des Gummis zu vermeiden. Die Kühlung kann schnell innerhalb weniger Minuten oder langsam innerhalb eines Zeitraums von Stunden erfolgen. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es bevorzugt, daß die Fermentationsbrühe mindestens 1,5 Gew.-% Xanthangummi enthält. Während die obere Grenze für den Xanthangummi variieren kann, sind aus praktischen Gründen Lösungen, die mehr als 4% enthalten, zu viskos, als daß sie filtriert werden könnten.

Das erfindungsgemäß erhaltene Filtrat ist eine klare Lösung, die im wesentlichen frei ist von unlöslichen Fermentationsstoffen. Der auf übliche Weise z. B. durch Ausfällung mit Alkohol, insbesondere mit Isopropanol durch Sprühtrocknen oder Trocknen in der Trommel aus diesem Filtrat abgetrennte Gummi ist ein hochreines bzw. geklärtes Produkt, das für alle Zwecke, für die Xanthangummi angewandt wird, geeignet ist und besonders für Lebensmittel und Dharmazeutische Zwecke

sowie für andere Anwendungsgebiete, bei denen ein gereinigter Xanthangummi erforderlich ist, wie für sekundäre und tertiäre Ölbohr- und Gewinnungsverfahren. Die geklärte Fermentationsbrühe selbst, die bei dem erfindungsgemäßen Heißfiltrieren anfällt, kann auch direkt für derartige ölbohr-Verfahren nach entsprechender Verdünnung angewandt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Eine Probe (750 ml) einer Fermentationsbrühe, enthaltend l,98Gew.-% Xanthangummi, wird mit einem gleichen Volumen Wasser verdünnt. Dann werden 400 ml Filterhilfe auf Kieselsäure-Basis zugegeben und die verdünnte Fermentationsbrühe wird auf 124°C erhitzt und durch ein Druckfilter, das vorher mit 400 ml einer Aufschlämmung der oben angegebenen Filterhilfe beschichtet worden ist, filtriert. Die Filtration dauert ungefähr 5 Minuten. Der erhaltene geklärte Gummi zeigt bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% eine Lichtdurchlässigkeit von 95%, bestimmt mit einem Klett-Somerson-Colorimeter. Eine Filtration bei 82° C würde zum Vergleich ungefähr 1 Stunde erfordern.

Beispiel 2

Eine Probe von mehr als 750 ml nicht verdünnter Fermentationsbrühe, enthaltend 2,09 Gew.-% Xanthangummi, wird innerhalb von 15 Minuten auf 121⁰C erhitzt und wie in Beispiel 1 filtriert, aber ohne Verdünnung und bei einem Eingangsdruck von 5,14 bar. Nach 18 Minuten sind 750 ml Filtrat durchgegangen. Der erhaltene Gummi zeigt bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% eine Lichtdurchlässigkeit von 89% bestimmt mit Hilfe eines Klett-Somerson-Colorimeters.

Beispiel 3

Zu ungefähr 2 000 ml einer Fermentationsbrühe, die bei einem Fermentationsverfahren angefallen ist, und ungefähr 1 Gew.-% Xanthangummi, gebildet durch das Bakterium Xanthomonas campestris, enthält, mit einer Viskosität von 3 150 mPa · s bei 24° C werden 25 g der obenerwähnten Filterhilfe gegeben. Die Fermentationsbrühe wird innerhalb von 15 Minuten in einem Druckkessel auf eine Temperatur von 138⁰C erhitzt und durch ein Druckfilter von 92,9 cm² filtriert, das mit 15 g Filterhilfe überzogen worden ist unter Anwendung eines Eingangsdruckes von 5,14 bar. Nach 12 Minuten sind 2 000 ml Filtrat hindurchgegangen. Das abgekühlte Filtrat wird mit Isopropanol behandelt und der Xanthangummi auf übliche Weise gewonnen und getrocknet. Die rekonstruierte Gummi-Lösung zeigt bei einer Konzentration von 0,5 Gew.-% eine Lichtdurchlässigkeit von 66%, bestimmt mit Hilfe eines Klett-Somerson-Colorimeters. Die Lichtdurchlässigkeit einer Vergleichsprobe beträgt 50%.

Beispiel 4

Rekonstruierter Xanthangummi wird zu einer Fermentationsbrühe mit einer Anfangskonzentration an Xanthangummi von 1,7 Gew.-% gegeben, um die Konzentration an Xanthangummi auf 2,7 Gew.-% zu erhöhen. 2000 ml hiervon werden dann, wie in Beispiel 3 beschrieben, behandelt. Nach 15 Minuten langem Filtrie-