DE486699C - Verfahren zur Herstellung von Glyzerin aus Zucker - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Glyzerin aus Zucker Es ist bekannt, daß bei der gewöhnlichen Alkoholgärung geringe Mengen Glyzerin gebildet werden, die etwa i bis höchstens 3-oo vom Zucker ausmachen.
• In den Patentschriften 298 593 und 298 594 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem man aus Zucker durch Vergären in alkalischer Lösung erheblich größere Ausbeuten an Glyzerin, bis etwa 2o %, erhält. Weiter gewinnt man nach der Patentschrift 343 32 i Glyzerin durch Gärung in Gegenwart sauer oder neutral reagierender Salze, wenn -man die Salze in die notwendigen Nährsalzmengen erheblich übersteigenden Mengen verwendet.
• Zusätze von Verbindungen des Mangans, Eisens, Zinks sollen nach der britischen Patentschrift 133 374 und der österreichischen Patentschrift 88 627, wenn die Gärung in alkalischem Medium vorgenommen wird, Verbesserung der Glyzerinausbe ute bewirken. Es gelingt aber nicht, allein durch Zusatz dieser Verbindungen zur gewöhnlichen Alkoholgärung eine die übliche Menge von 3 % übersteigende Ausbeute an Glyzerin zu erhalten.
• Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß die Bildung erhebliches Mengen Glyzerin erzielt werden kann, wenn man die Gärung des Zuckers, zuckerhaltiger oder zuckerbildender Substanzen in Gegenwart von geringen Mengen Verbindungen des Nickels vor sich gehen läßt. Vorteilhaft ist es dabei, wenn man gleichzeitig einen Zusatz von Nährsalzen für die Hefe in den üblichen Mengen der Gärung zufügt.
• Das neue Verfahren bietet gegenüber denen der deutschen Patente 298 593, 298 594 und 343321, des britischen Patents 133374 und des österreichischen Patents 88 627 dengroßen Vorteil, daß man in neutraler Lösung arbeiten und daß man ohne große Mengen von Salzen die Gärung zur Gewinnung von Glyzerin ausführen kann. Man spart nicht nur die Kosten für die erheblichen Salzmengen, sondern auch die erheblichen Kosten für die Reinigung des gebildeten Glyzerins, da die lästigen Mengen Salze in dem Glyzerin, die die Aufarbeitung des Gärprodukts sehr erschweren, fehlen; denn die Konzentration des angewandten, die Glyzerinbildung fördernden Zusatzes von Nickelverbindungen ist nur sehr gering. Es genügt schon eine Konzentration des zugesetzten Salzes in der Gärlösung von o, i o,lo arid weniger, um erhebliche Mengen * Glyzerin von der Hefe bilden zu lassen.
• Die Angaben der britischen Patentschrift 133 374 und der österreichischen Patentschrift 88 627 über Zusatz von Zink, Mangan oder Eisenverbindungen zur Erhöhung der Ausbeute an Glyzerin bei der Gärung beziehen. sich nur auf Gärungen in alkalischem Medium, weil die Verbindung dieser Metalle für sich allein keine Mehrausbeute an Glyzerin geben. Im Gegensatz hierzu wurde gefunden,, daß Nickelverbindungen schon für sich allein, z. B. das Nickelhydroxydul (vgl. Beispiel, i), in verhältnismäßig geringer Menge der Gärung zugesetzt, bei Abwesenheit von sonstigen glyzerinbildenden Salzen die Hefe veranlassen, erhebliche Mengen Glyzerin zu bilden.
• Die' Steigerung der Glyzerinbildung tritt aber nicht nur in saurer oder neutraler, sondern auch in alkalischer Lösung ein- So @erhält man z. B. aus einer Gärung von z kg Zucker bei: Gegenwart von 25o g Natriumsulfit i3,5 % reines Glyzerin, bezogen auf Zucker. Setzt man aber dieser Lösung 8 g Nickelsulfat zu, so erhält man 22 0,to reines Glyzerin.
• Die zur Gärung verwendete Hefe kann nach beendeter Gärung isoliert und wiederholt benutzt werden. Ebenso kann man auch das Nachmaischen während: der Gärung vornehmen, um- die Hefe und das zugesetzte, glyzerinbildende Salz besser ausnutzen zu können. Beim Nachgeben neuer Zuckermengen zur gärenden. Masse setzt man vorteilhaft von neuem eine geringe Menge Nickelverbindungen zu, die ungefähr den zehnten Teil des vorher in der Lösung befindlichen Nickelsalzes ausmachen können.
• Die günstige Wirkung der Zusätze eines Nickelsalzes für die Glyzerinbildung der Hefe war nicht vorauszusehen, denn bisher galten die Salze der edlen Metalle des Nickels und Kobalts als starke Protoplasmagifte (vgl. Chemie der alkoholischen Gärung von H a n s Euler und Paul Lindner, Leipzig igi5, S. 317). Die bisher üblichen Zusätze zur Gärung, wie Mangan-, Zink- und Eisenverbindungen, erhöhen die Ausbeute an Glyzerin bei der Hefegärung nicht, sondern haben nur den Zweck, die Lebenstätigkeit der Hefe anzuregen; sie wirken im Gegensatz zu den Nickelverbindungen nur als Katalysatoren und üben als solche erst bei Gegenwart glyzerinbildender Salze, besonders in alkalischer Lösung, einen günstigen Einfluß auf die durch die Salze hervorgerufene Glyzeriinbildung aus. Die Nickelverbindungen sind in diesem Falle also nicht als Katalysatoren anzusprechen.
• Die Gewinnung des Glyzerins aus den vergorenen Zuckermengen geschieht nach den bekannten Methoden, indem man den. Alkohol nach vorheriger Abfiltration der Hiefe abdestilliert und die entgeisterte Maische eindampft und aus dem Rückstand das Glyzerin mit organischen Lösungsmitteln, z. B. Alkohol, extrahiert, oder indem man aus dem Rückstand das Glyzerin. direkt mit überhitztem Wasserdampf abdestilliert.
• Beispiel i ioog Zucker werden in ioooccm Wasser gelöst. Dieser Lösung fügt man i g Magnesiumsulfat, o, 5 g Natriumphosphat 'und i g Ammoniumsulfat als Nährsalz für die Hefe zu und gibt 2 g frisch gefälltes Nickelhydroxydul und 2 g Hefe zu @dieser Lösung. Dann läßt man diese Lösung bei 3o bis 33° stehen, nach etwa ¢ Tagen ist der Zucker verschwunden. Die Lösung enthält dann neben 35c Alkohol i 5 g reines Glyzerin. Die Aufarbeitung der vergorenen Lösung zur Gewinnung des Glyzerins kann so geschehen, daß mann Alkohol abdestilliert, die zurückbleibende glyzerinhaltige Lösung konzentriert und im Vakuum mit überhitztem Wasserdampf das Glyzerin nach bekannter Methodeabdestilliert. Das gegebenenfalls auf dem Wasserbad konzentrierte Destillat hat schwach saure Reaktion und enthält etwa 15g reines Glyzerin-Man kann dieses Glyzerin, nachdem man die Säure abgestumpft hat, nochmals im Vakuum destillieren und erhält dann ein Glyzerin, welches nach dem Entwässern dem handelsüblichen Dynamitglyzerin entspricht. Beispiele 2 kg Zucker, 5oo g Natriumsulfit und die üblichen Nährsalze für die Hefe sowie 2o g Nickelsulfat werden in --o1 Wasser aufgelöst und mit Zoo g Hefe versetzt. Die Lösung bleibt etwa 3 Tage bei 33° stehen, dann ist der Zucker verschwunden, und die Lösung enthält ungefähr 470g reines Glyzerin und 507 ccm Alkohol. Ohne den Nickelzusatz erhält man nur 25og feines Glyzerin. Die Aufarbeitung der vergorenen Maische auf Glyzerin nach der Abdestillation des entstandenen Alkohols und Aldehyds kann folgendermaßen geschehen: Durch Zusatz von Calciumchlorid und Kalk wird die schweflige Säure aus der Lösung ausgefällt. Nach der Abfiltration des Calciumsulfits säuert man die Lösung schwach an und fällt dann mit Soda den überschüssigen Kalk aus. Nach dem Abfiltrieren des ausgefällten Calciumcarbonats neutralisiert man die Lösung, konzentriert dieselbe und destilliert mit überhitztem Wasserdampf im Vakuum das Glyzerin nach der üblichen Methode ab. Das übergegangene Rohglyzerin, welches noch schwach saure Reaktion zeigt, wird neutralisiert und zum zweiten Male destilliert. Das so erhaltene Glyzerin entspricht nach etwaiger Konzentration in seiner Qualität einem Dynamitglyzerin. Beispiel 3 i kg Zucker und die üblichen Nährsalze für die Hefe und 9 g Soda werden in io 1 Wasser aufgelöst. Zu der Lösung gibt man 9o g Hefe und eine Lösung von 25 g Nickelsulfat in Zoo ccm Wasser. Man läßt dann die Lösung bei 3o bis 33° stehen, nach etwa q, Tagen ist der Zucker verschwunden. Man dampft dann die Lösung ein und extrahiert den bleibenden, schmierigen, mit Kristallen durchsetzten Rückstand mit Alkohol. Beim Verdampfen des Alkohols bleiben ungefähr i 6o g Glyzerin zurück, die man in Form eines Saponifikat-Rohglyzerins erhält, aus dem man nach der üblichen Methode durch Destillieren mit überhitztem Wasserdampf chemisch reines Glyzerin herstellen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Glyzerin aus Zucker, dadurch gekennzeichnet, daß man Hefearten auf Zuckerlösungen bei Gegenwart von Verbindungen des Nickels einwirken läßt.