DE298593C

DE298593C -

Info

Publication number: DE298593C
Application number: DENDAT298593D
Authority: DE

Description

Die Bildung von Propantriol aus Zucker bei der Gärung ist bekannt. Die entstehenden Mengen des Propantriols sind aber außerordentlich gering, etwa ι bis 3 Prozent vom Zucker, so daß die Gewinnung des gebildeten Propantriols nur in Ausnahmefällen technisch möglich ist. .

Das vorliegende Verfahren bezweckt, die Bildung von Propantriol aus Zucker durch Tätigkeit von Hefen zu begünstigen.

Das Verfahren besteht darin, daß man den Zucker in alkalischer Lösung vergären läßt. Wenn man, wie bisher üblich, Zucker oder Stärke in neutraler oder schwachsaurer Lösung vergären läßt, so bilden sich nur geringe Mengen Propantriol, während gleichzeitig gebildete Säuren die spätere Gewinnung des Propantriols, abgesehen von seiner geringen Menge, wesentlich erschweren. Die Bildung von Säuren wird bei der Vergärung in alkalischer Lösung entweder überhaupt unterdrückt oder wesentlich beschränkt.

Die Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß man der Zuckerlösung alkalisch reagierende Stoffe zusetzt. Man kann sowohl organische wie anorganische Verbindungen verwenden. Die verwendeten alkalischen Verbindungen sollen kein Hefegift sein und Zucker nicht in zu weit gehendem Grade etwa zerstören. Man verwendet am besten derartige Verbindungen, welche auf den Zucker selbst ,.nicht zerstörend einwirken.

Geeignete alkalisch reagierende Verbindungen sind z. B. Ammoniumphosphat, Ammoniumkarbonat, Natriumphosphat, Natriumkarbonat, Natriumbikarbonat, Amine oder Aminsalze. Man kann eine einzelne Verbindung anwenden, man kann aber auch Gemische derselben benutzen. Die Mengen der zu verwendenden alkalischen Verbindungen sind verschieden. Für jede Verbindung gibt es ein Optimum, bei welchem . die Menge des Propantriols· am größten ist.. " ■

Die Temperatur der Gärung ist vorteilhaft nicht zu niedrig-. _;

Man kann der Flüssigkeit auch Nährstoffe für die Hefe zusetzen.

Zur Beschleunigung und Erhöhung der Aus*· beute an Propantriol können auch Katalysatoren, z. B. Mangansulfat, Eisensulfat u. dgl. benutzt werden.

Als Zucker kann man beispielsweise Traubenzucker, invertierten Rohrzucker, verzuckerte Stärke, Maltose u. dgl. verwenden.

Als Hefe kann man gewöhnliche käufliche Hefe benutzen. Man kann aber auch Reinzuchthefe verwenden. Man kann weiter verschiedene Rassen von Hefen benutzen.

Die Aufarbeitung der durch Vergärung er- · haltenen propantriolhaltigen Flüssigkeit kann derartig erfolgen, daß man nach evtl. erfolgter Entfärbung eine Konzentration der Flüssigkeit vornimmt und das Propantriol entweder durch Destillation oder durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln gewinnt. Man kann die Gärungsflüssigkeit evtl. nach dem Abfiltrieren der Hefe mit Kalk, Eisenverbindungen oder Magnesia fällen, hierdurch Verunreinigungen entfernen und dann die Flüssigkeit konzentrieren..

Beispiel I. ^: ,.' .

200 g Zucker, 140 g sekundäres Natriumphosphat ^und 50 g käufliche Hefe (die Milch-

säurebaktfaen enthielt), in 2I Wasser gelöst, werden bei; 30 °' zur Gärung aufgestellt. Nachdem der Zucker verschwunden ist, evtl. schon vorher, wenn genügend Propantriol gebildet ist, wird die ganze Lösung mit Entfärbungskohle aufgekocht, filtriert und eingedampft. ■ Aus dem zurückbleibenden Sirup wird mit Alkohol das Propantriol extrahiert. Nach dem Verdampfen des Alkohols bleiben 18 Prozent des angewendeten Zuckers als Propantriol

zurück. . ■

Man kann als Zucker auch technische zuckerhaltige Flüssigkeiten, z. B. Sirupe oder Melasse, benutzen, die man evtl. vor der Vergärung von schädlichen Stoffen ganz oder teilweise in bekannter¹ Weise befreit hat. Man löst dann in dieser Flüssigkeit die alkalisch reagierende Verbindung. Man kann auch die alkalisch reagierende Verbindung, nicht auf einmal zusetzen, sondern portionsweise. Ebenso kann man Hefe portionsweise zusetzen.

. _: . Beispiel II.

200 g Zucker, 10 g Ammoniumkärbonat und 20 g Hefe, : in,.1V₂1 Wasser gelöst, werden wie. im Beispiel I behandelt. Man erhält etwa ..,' 16 Prozent des angewendeten Zuckers als Propantriol. ; , : ^:. . ;

'. Beispiel III.

40Ö g. Zucker werden mit 80 g Natriumbi- :■,■ karbonat, 60 g Hefe und 2 g.Mangansulfat in 3,5.1 ;Wasser bei 40° zur Gärung aufgestellt. Die ganze Menge wird wie Beispiel I aufgearbeitet. Man erhielt 22 Prozent des angewendeten Zuckers als Propantriol.

"■". "'■'■ Beispiel IV.

^00 g Zucker .werden mit 20 g Soda und 80 g Hefe in, 4 1 Wasser bei 30⁰ zur Gärung aufgestellt. .. Die ganze Menge gab, wie im Beispiel I aufgearbeitet, 12 Prozent des angewendeten Zuckers als Propantriol. ...Über ;.den Einfluß von Alkalien auf die Gärung, war bisher bekannt (Maerker-Delbrück, Handbuch der Spiritusfabrikation, ·..; 9. Auflage, Berlin 1908, Seite 487, Absatz 2 von ,unten),, daß eine alkalische Reaktion der Flüssigkeit die Gärung schwächt, und daß die Gärung in einer auch nur einigermaßen stark alkalischen Flüssigkeit überhaupt nicht mehr eintritt. Nach dieser Beobachtung konnte man nicht annehmen, daß eine alkalische Reaktion der Gärung die Bildung von Propantriol günstig beeinflußt. Man hätte vielmehr annehmen müssen, daß das übliche Verhältnis zwischen Alkohol und Propantriol der normalen Gärung beibehalten würde, und daß die Menge des gebildeten Propantriols entsprechend der Schwächung der Hefe gleichfalls zurücktreten würde. Demgegenüber ist es neu und überraschend, daß in alkalischer Reaktion die Gärung fortgeführt werden kann, und daß man größere Mengen von Propantriol als die' höchste, bisher bei normaler Gärung beobachtete, nämlich 3 Prozent, berechnet auf Zucker, erhalten kann, sobald man die Gärung in alkalischer Lösung entsprechend weiter führt.

Man hat neutrale oder saure Salze, z.B. Ammoniumformiat, Natriumlactat und Ammoniumacetat sowie unterschwefligsaure Salze bei der Gärung verwendet. Die Gärung erfolgte aber in der sonst bekannten Weise, nämlich ohne daß eine alkalische Reaktion eintrat. Dementsprechend konnte auch unter Verwendung der beschriebenen Salze eine Er-: höhung der Ausbeute an Propantriol nicht erreicht werden. ■ . '■-'.'■

Auch die bekanntgemachte Verwendung von Katalysatoren, wie Mangansulfat, fand nicht in alkalischer, sondern in saurer oder neutraler Lösung statt. Man konnte nicht voraussehen, daß in alkalischer Lösung, in der Mangan ausfällt, .die Bildung von Propantriol unter Zurückdrängung der anderen Gärprodukte begünstigen würde. . . .

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Propantriol aus Zucker durch Gärung unter Benutzung von Propantriol erzeugenden Fermenten,, dadurch gekennzeichnet, daß die Gärung, in alkalischer Reaktion stattfindet und über die Bildung von 3 Prozent Propantriol, berechnet auf Zucker, hinausgeführt wird. . . .,...·

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gärung in Gegenwart von.Katalysatoren .:■ stattfindet. , ,