DE371349C

DE371349C - Verfahren zur Vergaerung von Melassen

Info

Publication number: DE371349C
Application number: DES51096D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-06-27
Filing date: 1919-09-17
Publication date: 1923-03-14

Description

Verfahren zur Vergärung von 1Vlelassen. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni igii die Priorität auf Grund der Anmeldung in Österreich vom 27. Juni igig beansprucht, Bei den bisher üblichen Verfahren der Melassevergärung wird zunächst die Melasse mit Wasser verdünnt und mit geeigneter Hefe vergoren.
Die Menge des zur Verdünnung der Melasse verwendeten Wassers ist nach oben dadurch begrenzt, daß bei Zusatz verhältnismäßig großer Wassermengen die vergorene Melassemaische einen. zu niedrigen Alkoholgehalt besitzt, was erhöhten Kostenaufwand bei der darauffolgenden Destillation zur Folge hat. Wird dagegen der Maische zu wenig Wasser zugesetzt, so tritt der Übelstand auf, daß die in der Melasse enthaltenen Salze in einem so hohen Konzentrationsgrade sich vorfinden, daß hierdurch der Vergärungsgrad herabgedrückt wird. Je nach dem Gärverfahren und der in der Melasse enthaltenen Salzmenge werden nach den bisher bekannt gewordenen Verfahren zur Verdünnung von einem Gewichtsteil Melasse ungefähr vier bis sechs Gewichtsteile Wasser verwendet.
Die Erfindung beruht nun auf der Feststellung, daß, wenn die Verdünnung der Melasse anstatt mit Wasser mit den salzarmen Lösungen vorgenommen wird, die bei der Verzuckerung von zellulosehaltigen Substanzen, Holz u. dgl., durch Hydrolyse der Zellulose mit verdünnten Säuren (der Kürze wegen im folgenden mit Zellulosesaft bezeichnet) entstehen, eine Wirkung erzielt wird, welche der bei den bekannten Gärverfahren erreichten weit überlegen ist. Die Vergärung wird hierbei zweckmäßig durch eine diesen verdünnten Melassemaischen angepaßte Hefe vorgenommen. Das Wasser kann ganz oder bloß teilweise durch solche Zuckerlösungen ersetzt werden.
Bei Ersatz des bisher zur Verdünnung der Melasse verwendeten Wassers durch die gleiche Menge einer Lösung des durch Hydrolyse zellulosehaltiger Stoffe erhaltenen Zuckers wird eine höhere Ausbeute an Alkohol erhalten und die vergorene Maische wird alkoholreicher. Denn die aus der Melasse gewonnene Alkoholmenge wird schon an sich duich den Alkohol vergrößert, der aus der zur Verdünnung verwendeten Zuckerlösung gebildet wird. Durch den so erhaltenen größeren Alkoholgehalt der vergorenen Maische werden auch die Destillationskosten verringert.
Der durch das vorliegende Verfahren erzielbare Vorteil der Gewinnung alkoholreicherer Maischen, geht aus folgender Zusammenstellung hervor. Bei dem bekannten Verfahren der Verdünnung der Melasse mit Wasser wird die Melasse mit 4 bis 5 Gewichtsteilen Wasser verdünnt, dann vergoren. Nach der Gärung erhält man durch die Destillation je nach dem Gehalte der Melassen an vergärbarem Zucker und je nach der Güte der Gärung etwa 24 bis 27 Liter (iooprozentig gerechnet) Alkohol, bezogen auf ioo kg Melasse. Verwendet man nun anstatt Wasser beispielsweise 5 Gewichtsteile des durch Hydrolyse gewonnenen Zellulosesaftes zur Verdünnung der Bielassen, so erhält man um 12 bis 15 1 mehr an Alkohol, d. h., bezogen auf ioo kg Melasse, 36 bis 421 Alkohol. Hierzu kommt noch, daß Holzabfälle im Vergleich zu Melasse ein sehr billiges Ausgangsmaterial sind, so daß sich der Alkohol, welcher aus dem der Melasse zugesetzten Zellulosesaft entstammt, weit billiger stellt als der aus der Melasse erzeugte.
Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung treten noch mehr in Erscheinung, wenn der Ersatz des Wassers zur Verdünnung der Maische durch eine solche Menge einer Zuckerlösung erfolgt, daß der Alkoholgehalt des vergorenen Gemisches aus Melasse und Zellulosesaft in Volumprozenten jenem einer Melassewassermaische gleich bleibt. In diesem Falle hat man den Vorteil eines höheren Vergärungsgrades, dadurch hervorgerufen, daß durch die größere Verdünnung der in der Melasse enthaltenen Salze die gärungshemmenden Wirkungen derselben herabgesetzt werden.
Die Menge des zur Verdünnung der Melassen zu verwendenden Zellulosesaftes wird im allgemeinen durch dessen Gehalt an vergärbarem Zucker bestimmt. Handelt es sich beispielsweise um die Vergärung von Melasse mit Zellulosesaft von ungefähr 6 Prozent vergärbarem Zucker, so sind ioo kg Melasse mit ungefähr i2oo 1 Zellulosesaft zu verdünnen, um eine vergorene Maische mit ungefähr 5 Prozent Alkohol zu erhalten. Würde dagegen zur Verdünnung derselben Menge Bielasse Wasser verwendet, so wären ungefähr 44o 1 Wasser erforderlich, um eine Melasse-Wasser-Maische zu erhalten, die eine vergorene Maische mit 5 Prozent Alkohol ergibt.
In der Melasse-Zellulosesaft-Maische sind daher die in der Melasse enthaltenen Salze über 21/,mal stärker verdünnt als in der Melasse-Wasser-Maische, so daß in ersterer die Anwesenheit der Salze die Gärung in geringerem Maße als in der letzteren beeinträchtigt. Bei noch größerer Verdünnung der Maische mit Zellulosesaft kann daher erreicht werden, daß die in den Melassen enthaltenen Salze überhaupt nicht mehr gärungshemmend wirken, daß vielmehr diese Salze und auch das in der Melasse enthaltene Betain u. dgl. als Nährsubstanzen für die Hefe in den an Nährsubstanzen armen Zellulosesäften ausgenutzt werden tmd zu ihrer vollständigen Vergärung beitragen. Für diese Ausführungsform des Verfahrens ist es zweckmäßig, phosphorsäure- und stickstoffhaltige Substanzen als bekannte Nährsubstanzen der Maische zuzusetzen.
Ein Gemenge von Melasse mit den Produkten der Holzverzuckerung ist schon in der britischen Patentschrift 14442 vom Jahre 1907 beschrieben. Es wird dort vorgeschlagen, das gesamte Produkt der Hydrolyse, also das bei der Hydrolyse Unzersetztbleibende samt dem darin enthaltenen Zellulosesaft mit Melasse zwecks Herstellung eines Futtermittels zu mischen, doch findet nach diesem Verfahren keine Vergärung, also auch keine Alkoholgewinnung statt.

Claims

PATENT-ANSPRÜcFIE: i. Verfahren zur Vergärung von Melassen unter Verdünnung derselben und unter Verwendung einer dem zu vergärenden Gemisch angepaßten Hefe, dadurch gekennzeichnet, daß das gewöhnlich zur Verdünnung der Melassen verwendete Wasser ganz oder teilweise durch die gärungsfähigen Zucker enthaltenden, salzarmen Lösungen ersetzt wird, welche bei der Verzuckerung von zellulosehaltigen Substanzen (Holz u. dgl.) durch Hydrolyse der Zellulose mit verdünnten Säuren gewonnen werden, wobei Sulfitablauge ausgeschlossen ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zumindest durch solche Mengen von Zuckerlösungen gemäß Anspruch i ersetzt wird, daß in der vergorenen Maische der Alkoholgehalt ungefähr gleich oder geringer ist, als bei einer in der üblichen Weise mit Wasser angesetzten Maische, zwecks Erzielung einer stärkeren Verdünnung der in den Melassen enthaltenen Salze.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine so starke Verdünnung der Melassen mit der Zuckerlösung bewirkt wird, daß die in der Melasse bekanntlich enthaltenen Nährsalze als Nährsubstanzen für die Hefe in der an sich nährstoffarmen Zuckerlösung zur Geltung kommen.