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Verfahren zur Erzeugung und Entbitterung von Holzzucker Bei der Hydrolyse
von cellulosehaltigen Stoffen durch Salzsäure erhält man ein Kohlehydrat, dessen
Verwendung als Nahrungs-und Futtermittel nach der üblichen Austreibung des Hauptteils
der Salzsäure durch Verdampfung dadurch beeinträchtigt wird, daß es noch gewisse
Restmengen an Säure und sonstigen Verunreinigungen enthält, welche seinen Geschmack
und seine Bekömmlichkeit ungünstig beeinflussen.
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Man hat zwar bereits versucht dieser Schwierigkeit dadurch zu begegnen,
daß man das gewonnene Kohlehydrat einem Reinigungsprozeß durch überführung in Saccharat
und vermittels zugesetztem, fein verteiltem Erdalkalioxyd einer darauffolgenden
Waschung unterwarf, ohne jedoch zu wirklich befriedigendem Ergebnis zu kommen. Außerdem
trat dabei ein erheblicher Verlust an Saccharat durch den erforderlichenAuswaschprozeß
ein.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, diese Mängel des erwähnten vorbekannten
Reinigungsverfahrens dadurch zu vermeiden, daß die Cberführung des noch bis zu einem
gewissen Grade säurehaltigen und verunreinigten Kohlehydrats in Saccharat und darauf
die Auswaschung des Saccharats in besonderer Weise durchgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung geschieht dies so, daß das Kohlehydrat nach der
üblichen Austreibung des Hauptteils der vom Hydrolyseprozeß herrührenden Säure einer
Naßvermahlung zusammen mit einem Oxyd oder Hydroxyd eines alkalischen Erdmetalles
unterworfen, und daß im Anschluß an diese Naßvermahlung eine Entwässerung vorzugsweise
durch Abschleudern in einer Zentrifuge vorgenommen wird.-Die Naßvermahlung des Kohlehydrats
zusammen mit dem Oxyd oder Hydroxyd des alkalischen Erdmetalles, vorzugsweise Kalk,
kann in einer beliebigen Zerkleinerungsmaschine geschehen. Gute Resultate sind bei
der Vermahlung in einer Porzellankugelmühle erzielt worden. Die Vermahlung hat zur
Folge, daß sowohl das Kohlehydrat sehr vollständig in Saccharat übergeführt, als
auch die Säurerestmengen vollständig abgestumpft werden. Wenn das Saccharatmaterial
darauf in einer Zentrifuge mit durchbrochener Wandung entwässert wird, dann wird
mit der Flüssigkeit zugleich ein großer Teil der darin enthaltenen Chloride abgeführt.
Um praktisch auch die letzten Spuren derselben zu beseitigen, empfiehlt es sich,
im Anschluß an den Abschleuderungsprozeß noch in der Zentrifuge eine nachträgliche
Auswaschung vorzunehmen, wobei nur geringe Wassermengen erforderlich sind und ein
merklicher Verlust an Saccharat nicht eintritt.
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Wenn man die Umsetzung des Kohlehydrats mit Erdalkalioxyd anstatt
unter --L\Taßvermahlung in einer Mühle nur unter Vermischung durch Umrühren durchführt,
wie es bereits früher versucht worden ist, dann ergibt sich ein schleimiges, schlecht
filtrierbares Produkt, dessen Auswaschung mit erheblichen
Saecharatverlusten
verknüpft ist. Auch mußmehr Erdalkalioxyd zugesetzt werden, da ini Saecharat
Klümpchen davon unzersetzt zurückbleiben, und das Verfahren erfordert auch wesentlich
mehr Zeit als das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung.
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Bei der Herstellung von trocknem Melassekalk hat man zwar bereits
eine Mahlvorrichtung, nämlich einen Kollergang, benutzt, um ein Gemenge von Melasse,
Kalkmehl und einer porösen, indifferenten Substanz behufs Umsetzung des Zuckers
in Saccharat zusammenzuarbeiten. Hier bildete die Mahlvorrichtung das fast selbstverständliche
Mittel, die Gemengeteile in molekulare Nähe zueinander zu bringen, wodurch jedoch
in keiner Weise nahegelegt wurde, auch bei der Reinigung der flüssigen Holzzuckerlösungen
die Umsetzung der Lösung mit Erdalkalioxyd in einer Naßvermahlungsmaschine durchzuführen.
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Man gewinnt auf diese Weise ein Saccharat, welches frei von Chloriden
ist und welches in bekannter Weise durch Saturation, zweckmäßig unter Druck, in
ein reines Kohlehydrat übergeführt werden kann.
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Die bei der Zentrifugierung abgeschiedene Flüssigkeit enthält Zucker,
welche keine unlöslichen Saccharate bildet, und daneben die Chloride oder sonstige
lösliche Stoffe.
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Das bei der Saturation gewonnene Produkt besteht aus einem nicht süßen,
geschtnacklosen, reinen Kohlehydrat. Man kann daraus einen süßen Zucker gewinnen,
indem man es einer Invertierung unter Benutzung bekannter Invertierungsmethoden,
z. B. durch Erwärmen in Gegenwart von Schwefelsäure, unterwirft. A u s
f ü h r u n g s b e i s p i e 1
Man geht beispielsweise
von einem eingedampften Hydrolyseprodukt aus. ioo Gewichtsteile dieses Produktes
löst man in 4oo Gewichtsteiten Wasser und führt die Lösung in eine Porzellankugelmühle
ein. Dann setzt man ioo Teile frisch gelöschten Kalkes hinzu und verrührt in der
Kugelmühle und mahlt die Masse während einer Zeitdauer von i'/, Stunden. Es entsteht
ein dünner, unfühlbarer Brei, der in eine Zentrifuge mit durchbrochener Wandung
eingeführt und hier in üblicher Weise durch Schleudern entwässert wird. Die Feststoffe
des behandelten Breies setzen sich in dichter Schicht an die Zentrifugenwand an.
Sobald dies geschehen ist, wäscht man unter Zentrifugieren mit Eiswasser so lange,
bis keine Chlorreaktion mehr auftritt. Das Saccharat wird in Wasser aufgeschlämmt,
was zweckmäßig wiederum durch Mahlung geschieht, und die Druckflaschen mit Kohlensäure
bei i Atm. Überdruck saturiert. Die Kohlehydratlösung wird vom Saturationsschlamm
abgeschieden und durch Erhitzen mit ?,'/"Schwefelsäure in üblicher Weise- invertiert.
In der invertierten Lösung wird die Schwefelsäure wie üblich bei gewöhnlicher Temperatur
mit Kreide neutralisiert. Die vom Gips abgetrennte Lösung wird durch Herüberleiten
über aktive Kohle filtriert und entfärbt und dann die Lösung eingedampft. Die Ausbeute
an reinem Zucker beträgt etwa 65 '/" des als Ausgangsmaterial benutzten entsäuerten
Hydrolyseproduktes oder, berechnet auf das zur Gewinnung des Hydrolyseproduktes
benutzte Holz, etwa 45 0/..
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Der Rest des Zuckers, das -sind etwa 2-5
des Holzgewichtes
(da 70'1" des Holzgewichtes an Kohlehydrat technisch gewonnen werden können), verbleibt
in. der durch die Zentrifuge abgeschiedenen Lösung. Diese Lösung kann zweckmäßig
vergoren oder auf Hefe verarbeitet werden.