DE397671C

DE397671C - Process for cleaning fluids, especially sugar juices

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Publication number: DE397671C
Application number: DER54221D
Authority: DE
Original assignee: Ricard Allenet & Cie
Current assignee: Ricard Allenet & Cie
Priority date: 1921-01-06
Filing date: 1921-10-21
Publication date: 1924-06-27

Description

Verfahren zur Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere von Zuckersäften. Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß die Alginsäure (Tangsäure) und ihre Salze vorzügliche Mittel zur Reinigung verschiedener Flüssigkeiten, im besonderen von Zuckersäften sind. Das Verfahren besteht darin, daß die Alginsäure in löslicher Form, z. B. als lösliches Salz, in die Flüssigkeit gebracht und dann in dieser ein unlösliches Alginat gebildet wird.Process for cleaning liquids, in particular sugar juices. The invention is based on the discovery that alginic acid (tangic acid) and its Salts excellent means for cleaning various liquids, in particular of sugar juices are. The method consists in making the alginic acid more soluble Shape, e.g. B. as a soluble salt, brought into the liquid and then a insoluble alginate is formed.

Es ist bekannt, daß die Alginsäure ein Bestandteil einer großen Anzahl von Seepflanzen ist, aus welchen man sie seit einigen Jahren in dem Zustand eines löslichen Alginats (von Natrium, Kalium, Ammonium usw.) auszieht. Diese Alginate lösen sich und bilden dabei ein »Hydrosol«. Wenn man dieses Hydrosol mit einer Säure behandelt, bildet sich unlösliche Alginsäure, wenn man es mit Kalk behandelt, bildet sich ein unlösliches Kalksalz der Alginsäure. Dieses bildet einen Niederschlag in einer außerordentlich stark koagulierenden Schicht, welche mechanisch den größten Teil der Unreinigkeiten mitnimmt.It is known that alginic acid is a constituent of a large number of sea plants is from which they have been in the state of one for several years soluble alginate (of sodium, potassium, ammonium, etc.). These alginates dissolve and form a »hydrosol«. If you have this hydrosol with an acid If treated with lime, insoluble alginic acid is formed an insoluble calcium salt of alginic acid. This forms a precipitate in an extraordinarily strong coagulating layer, which is mechanically the largest Part of the impurities.

Es ist schon vorgeschlagen worden, mittels Alginverbindungen stark alkoholische Flüssigkeiten durch Koagulierung der Alginverbindungen durch den Alkohol zu klären (B o t t 1e r, »Klärung und Filtration alkoholhaltiger Flüssigkeiten«, rgo6, S. 838q. unter g). Von diesem Verfahren unterscheidet sich das neue grundsätzlich dadurch, daß die Fällung der Alginsäure durch Zusatz eines weiteren Reagens herbeigeführt wird, welches mit der Alginsäure unlösliche Verbindungen bildet.It has been suggested to be strong using algin compounds Alcoholic liquids due to the coagulation of the algin compounds by the alcohol to be clarified (B o t t 1e r, »Clarification and filtration of liquids containing alcohol«, rgo6, p. 838q. under g). The new procedure differs fundamentally from this procedure in that the precipitation of the alginic acid is brought about by adding a further reagent which forms insoluble compounds with alginic acid.

Das neue Verfahren hat nicht nur den Vorzug, auch auf nicht alkoholische Flüssigkeiten anwendbar zu sein, sondern auch noch eine Reihe weiterer Wirkungen. Die Klärung ist eine vollkommenere ohne Änderung des sonstigen Zustandes der Flüssigkeit.The new method not only has the advantage, even on non-alcoholic ones Liquids to be applicable, but also a number of other effects. The clarification is a more complete one, without any change in the rest of the condition of the liquid.

Wegen des Nährmittelgehalts der Algina sind die Rückstände wertvolle Futtermittel, wenn das Verfahren auf sonst hierzu geeignete Rohstoffe angewendet wird. Im Falle der Anwendung auf Zuckersäfte ergibt sich eine Ersparnis von 7o bis 8o Prozent Kalk gegenüber dem üblichen Kalk-Kohlensäure-Prozeß. Außerdem wird die Bildung eines unlöslichen Kalk-Zucker-Karbonats vermieden.Because of the nutritional content of the algina, the residues are valuable Feed if the process is applied to raw materials that are otherwise suitable for this purpose will. In the case of application to sugar juices there is a saving of 7o to 80 percent lime compared to the usual lime-carbonic acid process. In addition, the Avoids the formation of an insoluble lime-sugar-carbonate.

Die Erfinderin hat in der Mehrheit der folgenden Fälle ganz erhebliche Reinigungswirkungen festgestellt. Sie hat mit verschiedenen Formen des basischen, unlöslichen Alginats, welches sich in der Masse bildet (Kalk-, Barium-, Eisen-, Aluminiumalginat usw.), gearbeitet, und es haben sich immer dieselben Ergebnisse gezeigt.The inventor has quite significant in the majority of the following cases Cleaning effects determined. She has with different forms of the basic, insoluble alginate, which forms in the mass (lime, barium, iron, Aluminum alginate etc.), and the results are always the same shown.

Die durch die unlösliche Alginsäure und unlöslichen Alginate mitgenommenen Unreinigkeiten bestehen aus kolloidalen organischen Stoffen (Proteinstoffen, Pektinstoffen, Farbstoffen), aus mineralischen kolloidalen Stoffen (Ton, Eisenoxyd, Schwefelzink usw.) und aus suspendierten organischen und mineralischen Stoffen.The ones carried away by the insoluble alginic acid and insoluble alginates Impurities consist of colloidal organic substances (protein substances, pectin substances, Dyes), from mineral colloidal substances (Clay, iron oxide, Zinc sulfur, etc.) and from suspended organic and mineral substances.

Der durch Diffusion unter Druck oder durch irgendein anderes Saftgewinnungsverfahren aus dem verwendeten Rohstoff gewonnene Zuckersaft unterliegt einer Reinigung mit dem Zweck, den größeren Teil der Unreinigkeiten zu entfernen, die mit dem allgemeinen Ausdruck »Nichtzucker« bezeichnet werden. Der allgemein anwendete Reinigungsprozeß besteht darin, auf den Zuckersaft Kalk und Kohlensäure- einmal oder mehrmals bei erhöhter Temperatur einwirken zu lassen.- --Man geht von einem Zuckersaft von 88° Reinheit aus (88 Prozent Zucker in dem eingetrockneten Extrakt) und erreicht einen Reinheitsgrad von 92 bis 92,5°.That by diffusion under pressure or by some other juice extraction process Sugar juice obtained from the raw material used is subject to cleaning the purpose of removing the greater part of the impurities that come with the general Term "non-sugar". The commonly used cleaning process consists in adding lime and carbon dioxide to the sugar juice once or several times Let it take effect at elevated temperature - - One assumes a sugar juice of 88 ° Purity (88 percent sugar in the dried extract) and achieves one Degree of purity from 92 to 92.5 °.

Das neue Verfahren wird wie folgt ausgeführt Beispiel I. Auf i hl Zuckerdiffusionssaft fügt man eine Menge Hydrosol zu, die ioo bis i5o g des reinen Alginats entspricht. Man bewegt die Masse während einiger Minuten, um sie völlig homogen zu machen. Dann fügt man Zoo bis 25o g Ca0 in Form von Kalkmilch oder von Pulverkalk hinzu. Man rührt gut um und läßt während 2o bis 25 Minuten absetzen. Es entsteht ein Niederschlag aus Kalkalginat, das den größten Teil der Unreinigkeiteneinhüllt undniederreißt. Man filtri ert die Masse bei leichtem Druck (o,5 bis i kg) und erhält einerseits einen stark gereinigten und geklärten Saft und anderseits einen Kuchen, der zum größeren Teil aus organischen Bestandteilen der Zuckerrüben zusammengesetzt ist.The new procedure is carried out as follows Example I. Auf i hl A quantity of hydrosol is added to sugar diffusion juice, the 100 to 150 g of the pure Alginate corresponds. The mass is moved around it for a few minutes to make homogeneous. Then you add up to 250 g Ca0 in the form of milk of lime or of Add powdered lime. The mixture is stirred well and allowed to settle for 20 to 25 minutes. A precipitate of calcareous alginate forms, which envelops most of the impurities and pulls down. The mass is filtered under slight pressure (0.5 to 1 kg) and is obtained on the one hand a highly purified and clarified juice and on the other hand a cake, which is composed for the most part from organic components of the sugar beet is.

Der auf diese Weise erhaltene Saft ist leicht alkalisch, und man neutralisiert ihn hierauf durch einen Kohlensäurestrom.The juice obtained in this way is slightly alkaline and is neutralized him then by a stream of carbonic acid.

Wenn man von einem Zuckersaft von 88 Prozent Reinheit, wie vorher angegeben, ausgeht, erhält man durch diese Behandlung einen Saft von ungefähr 93 bis 94° Reinheit. Das Filtrieren geht schneller vor sich als bei der Kalkkohlensäureklärung. Die Zeitersparnis schwankt zwischen 2o bis 5o Prozent nach. Art der behandelten Säfte. .If you think of a sugar juice of 88 percent purity, as before indicated, results in a juice of about 93 by this treatment up to 94 ° purity. Filtration is faster than carbonated lime clarification. The time saved varies between 2o and 5o percent. Kind of treated Juices. .

Die bei dem Filtrieren der Zuckersäfte erhaltenen Kuchen setzen sich aus Alginsäure oder dem Alginsäuresalz des Kalks zusammen, die als Fällungsmittel verwendet wurden, und aus den organischen Stoffen, die in den behandelten Ausgangsstoffen vorhanden waren. Nun ist bekannt, daß die Alginsäure enthaltenden Seepflanzen ein tierisches Nahrungsmittel von großem Wert bilden; daraus folgt, daß die erhaltenen Kuchen ein gutes Nahrungsmittel für Tiere darstellen müssen. Versuche mit Pferden, Rindern, Hammeln und Schweinen haben ergeben, daß diese Kuchen unmittelbar angenommen und mit Begierde gefressen werden. Bei der Kalkkohlensäurereinigung bleibt häufig etwas Zucker in dem Filterkuchen und ist für die Fabrikation verloren. Bei dem gegenwärtigen Verfahren sind diese Verluste so gut wie ganz vermieden.The cakes obtained by filtering the sugar juices settle composed of alginic acid or the alginic acid salt of lime, which act as a precipitant were used, and from the organic materials present in the treated starting materials were present. It is now known that sea plants containing alginic acid are a make animal food of great value; it follows that the received Cake must be good food for animals. Experiments with horses Cattle, mutton and pigs have shown that these cakes immediately accepted and eaten eagerly. In the case of carbonic acid cleaning often remains some sugar in the filter cake and is lost for manufacture. With the present one Procedures, these losses are almost entirely avoided.

Beispiel 1I. Auf i hl Milchserurn (d. h. auf die Flüssigkeit, welche übrigbleibt, wenn man Fett und Casein entfernt und welche Milchzucker und Nichtzucker enthält) fügt man eine Menge Hydrosol zu, die 5co bis 550 g reinen Alginats entspricht, und bewegt die Masse während einiger Minuten, um sie völlig homogen zu machen. Dann gibt man Zoo bis 250 g Schwefelsäure oder eine äquimolekulare Menge einer anderen starken Säure hinzu, rührt, um eine gute Mischung herzustellen, um und läßt während 2o bis 25 Minuten absetzen. Es entsteht eine Fällung, die eire reichliche Menge unlöslicher Alginsäure enthält, welche den größeren Teil der Unreinigkeit einhüllt und niederschlägt. Man filtriert die Masse bei leichtem Druck (0,3 bis o,5 kg) und erhält einerseits einen stark gereinigten und geklärten Saft und anderseits einen zum größeren Teil aus den organischen Bestandteilen des Serums zusammengesetzten Kuchen.Example 1I. On i hl milk serum (i.e. on the liquid which is left over after removing fat and casein and which contains lactose and non-sugar) add a quantity of hydrosol corresponding to 50 to 550 g of pure alginate, and stir the mass for a few minutes, to make them completely homogeneous. Then add up to 250 grams of sulfuric acid or an equimolecular amount of another strong acid, stir to mix well, and allow to settle for 20 to 25 minutes. A precipitate arises which contains an abundant amount of insoluble alginic acid, which envelops and precipitates the greater part of the impurity. The mass is filtered under slight pressure (0.3 to 0.5 kg) and, on the one hand, a highly purified and clarified juice and, on the other hand, a cake composed largely of the organic components of the serum.

Der erhaltene Saft ist schwach sauer, man neutralisiert ihn mit irgendeiner Base. Beispiel III. Man fügt x hl Apfelsaft (der Lävulose enthält) einer Menge Hydrosol zu, die 40o bis 450 g reinen Alginats entspricht, und bewegt die Masse während einiger Minuten, um sie vollständig homogen zu machen. Dann gibt man Zoo bis 3oo g Phosphorsäure oder eine äquimolekulare Menge einer anderen starken Säure hinzu, rührt, um eine gute Mischung herzustellen, um und läßt während 2o bis 25 Minuten absetzen. Es bildet sich eine Fällung, die reich an unlöslicher Alginsäure ist und welche den größeren Teil der Unreinigkeiten einhüllt und niederschlägt. Man filtriert die Masse bei leichtem Druck (0,3 bis 0,5 kg) und erhält einerseits einen stark gereinigten Saft und anderseits einen zum größeren Teil aus den organischen Stoffen des Fruchtsaftes zusammengesetzten Kuchen. Die Brühe ist schwach sauer, man neutralisiert sie mit irgendeiner Base.The juice obtained is slightly acidic, it is neutralized with any one of them Base. Example III. Add x hl apple juice (containing levulose) to a quantity of hydrosol to, which corresponds to 40o to 450 g of pure alginate, and moves the mass during a few Minutes to make them completely homogeneous. Then you give Zoo up to 300 g of phosphoric acid or add an equimolecular amount of another strong acid, stir to obtain a Mix well and allow to settle for 20 to 25 minutes. It educates a precipitate which is rich in insoluble alginic acid and which is the larger Part of the impurities envelops and precipitates. The mass is filtered at light pressure (0.3 to 0.5 kg) and on the one hand receives a highly purified juice and on the other hand a greater part from the organic matter of the fruit juice compound cake. The broth is slightly acidic, you neutralize it with any base.

Beispiel IV. Man fügt zu i hl eines flüssigen Gerbstoffauszuges eine Lösung eines Alginats zu, welche 300 g reinem Alginat entspricht. Man bewegt die Masse, um sie homogen zu machen, und fügt 50 g Bariumformiat zu. Man rührt lebhaft um und läßt während einiger Minuten absetzen. Es bildet sich ein Niederschlag von Bariumalginat, der die kolloidalen und suspendierten in dem Auszug enthaltenen Stoffe niederschlägt.Example IV. A solution of an alginate which corresponds to 300 g of pure alginate is added to i hl of a liquid tannin extract. The mass is agitated to make it homogeneous and 50 g of barium formate are added. The mixture is stirred vigorously and allowed to settle for a few minutes. A precipitate of barium alginate forms, which precipitates the colloidal and suspended substances contained in the extract.

Man filtriert die Masse mit den gewöhnlichen Mitteln und erhält einerseits eine vollständig durchsichtige sowie stark gereinigte und entfärbte Flüssigkeit, die man ohneVerschmierung der Verdampfer verdampfen kann, und anderseits einen Kuchen, der einen gewissen Wert als Mastfutter hat.The mass is filtered with the usual means and obtained on the one hand a completely transparent as well as heavily cleaned and discolored Liquid, which you can evaporate without smearing the evaporator, and on the other hand a cake, which has a certain value as fattening feed.

Die Reinigung wird um so gründlicher, je niedriger die Temperatur des Vorganges ist. Beispiel V. Man fügt zu i hl gegorenen Zuckerrübensaftes eine Alginatlösung, welche qoo g reinen Alginats entspricht, bewegt die Masse, um sie homogen zu machen, und fügt Zoo g Schwefelsäure zu. Man rührt lebhaft und läßt während einiger Minuten absetzen. Es bildet sich ein Niederschlag von Alginsäure, der die kolloidalen Bestandteile des gegorenen Saftes sowie der Hefezellen und der suspendierten kleinen breiigen Teile niederschlägt.The lower the temperature, the more thorough the cleaning will be of the process is. Example V. One adds a to my fermented sugar beet juice Alginate solution, which corresponds to qoo g of pure alginate, moves the mass around it to make it homogeneous, adding Zoo g of sulfuric acid. One stirs vigorously and leaves while a few minutes. A precipitate of alginic acid forms, which the colloidal components of the fermented juice as well as the yeast cells and the suspended ones small pulpy pieces precipitate.

Man filtriert die Masse mit den gewöhnlichen Mitteln und erhält einerseits eine geklärte Brühe, welche die Destillationsapparate nicht verschmutzt, und anderseits einen Kuchen von großem Nährwert.The mass is filtered with the usual means and obtained on the one hand a clarified broth that does not pollute the stills, and on the other hand a cake of great nutritional value.

Beispiel VI. Man fügt zu i hl der Waschwässer von Kartoffelstärke, die bei dem Ausfluß aus den Sieben entnommen werden, eine Lösung von Alginat zu, welche Zoo g reinen Alginats entspricht, bewegt die Masse, um sie homogen zu machen, und fügt rSo g Kalk (Ca0) in Form von Kalkpulver oder Kalkmilch zu, rührt lebhaft um und läßt während einiger Minuten absetzen. Es bildet sich ein Kalkalginat-Niederschlag, der die kolloidalen Stoffe der Waschwasser ebenso wie die leichten suspendierten Stärketeilchen niederschlägt. plan filtriert die Masse mit gewöhnlichen Mitteln und erhält einerseits die gereinigten und geklärten Wässer, die einem weiteren Verderben nicht ausgesetzt sind, und anderseits einen Nährkuchen von großem Wert.Example VI. One adds to i hl of the washing water of potato starch, which are taken from the sieves at the outflow to a solution of alginate, which zoo g corresponds to pure alginate, moves the mass to make it homogeneous, and adds rSo g of lime (Ca0) in the form of lime powder or milk of lime, stir vigorously and lets settle for a few minutes. A calcium alginate precipitate forms, which suspended the colloidal substances of the wash water as well as the light ones Starch particles precipitate. plan filters the mass by ordinary means and on the one hand receives the purified and clarified water, which is a further spoilage are not exposed, and on the other hand a nutritional cake of great value.

In gewissen Fällen enthalten die zu reinigenden Flüssigkeiten außer den zu entfernenden Unreinigkeiten noch Säuren oder Salze von mineralischen oder organischen Basen, welche gerade mit dem verwendeten Alginat einen unlöslichen koagulierenden Niederschlag der Alginsäure oder der unlöslichen Alginate bilden.In certain cases the liquids to be cleaned also contain the impurities to be removed or acids or salts of mineral or organic bases, which are an insoluble coagulating with the alginate used Form a precipitate of alginic acid or insoluble alginates.

Diese Fälle stellen eine von der vorbeschriebenen abweichende chemische Reinigung dar.These cases represent a chemical different from the one described above Purification.

Beispiel VII. Man fügt zu i hl Sprit, der aus durch Berührung mit eisernen Behältern verdorbenem Wein gewonnen wurde und eine opaleszierende Färbung und einen unangenehmen Geschmack angenommen hatte, eine Lösung von löslichem Alginat zu, die 7o g reinen Alginats entspricht, bewegt die Masse, um sie homogen zu machen, und läßt sie während einiger Minuten absetzen. Es bildet sich ein Niederschlag von Eisenalginat. Man filtriert die Masse und erhält eine vollständig geklärte Flüssigkeit.Example VII. One adds to i hl fuel, which is made by contact with iron containers of spoiled wine and an opalescent color and had taken on an unpleasant taste, a solution of soluble alginate to, which corresponds to 7o g of pure alginate, moves the mass to make it homogeneous, and lets them settle for a few minutes. A precipitate of Iron alginate. The mass is filtered and a completely clarified liquid is obtained.

Wenn die filtrierte Flüssigkeit ein wenig Alginat im Überschuß enthält, fügt man ihr eine entsprechende Menge Kalkkarbonat -(3o bis 5o g) zu und rührt lebhaft. Es bildet sich unlösliches Kalkalginat, man filtriert und erhält endlich, einen vollständig klaren und vollkommen regenerierten Sprit.If the filtered liquid contains a little excess alginate, add a corresponding amount of carbonate of lime - (3o to 5o g) and stir vigorously. Insoluble calcareous alginate forms, one filters and finally one obtains one completely clear and completely regenerated fuel.

Diese Beispiele können leicht vermehrt werden, da das vorliegende Verfahren auf die verschiedensten Flüssigkeiten anwendbar ist.These examples can easily be augmented since the present Process is applicable to a wide variety of liquids.

Claims

PATENT CLAIM: Process for cleaning liquids, in particular of sugary juices, with the aid of alginic compounds, characterized in that the liquid first added a soluble algin compound and then substances are added, which combine with the soluble algin compound to form an insoluble one realize.