DE541545C - Verfahren zur gleichzeitigen Darstellung von Glukonsaeure, Citronensaeure und Oxalsaeure mit Hilfe von Fadenpilzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur gleichzeitigen Darstellung von Glukonsäure, Citronensäure und Oxalsäure mit Hilfe von Fadenpilzen Die bisher gebräuchlichen Verfahren zur Darstellung organischer Säuren durch Fadenpilze erreichen in einem Arbeitsgange immer nur die Darstellung einer der Säuren oder höchstens einer zweiten in untergeordnetem @Jaße sowohl bei der Kultivierung im flüssi- gen Medium als auch auf festen Substraten. Bei der letzteren Methode war es bei Verwendung von stärkehaltigen Materialien als Nährboden unter Zusatz von Carbonaten möglich, vorwiegend Citronensäure und daneben Oxalsäure zu erhalten, während Glukonsäure aus Stärke nicht zu erhalten war. Diese Säure konnte dagegen aus Lösungen verschiedener Zucker dargestellt werden; unter geeigneten Bedingungen war dann die Menge der erhaltenen anderen Säuren sehr gering.
• Das vorliegende Verfahren bezweckt nun, die drei genannten Säuren in einem Arbeitsgange darzustellen. Es wurde nämlich gefunden, daß nach Tränkung stärkehaltiger Materialien mit Lösungen von löslichen Kohlelivdraten oder Polyalkoholen die Pilzeinwirkung derartig verläuft, daß aus dem Zucker Glukonsäure in fast theoretischer Ausbeute gebildet wird, während gleichzeitig das stärkehaltige Material zu Citronensäure und Oxalsäure umgesetzt wird.
• Es war nicht vorauszusehen, daß hierbei die Oxydation des Zuckers auf der Stufe der Glukonsäure stehenbleibt, während gleichzeitig die Oxydation der Stärke weiter fortschreitet.
• Das Verfahren, das auf dieser neuen wissenschaftlichen Erkenntnis beruht, stellt einen technischen Fortschritt dar, indem eine wesentliche Ersparnis an Arbeitsleistung, Material, Raum und Zeit erzielt wird. Erst dadurch wird ein Verfahren mit Kultivierung auf festem Nährboden rentabel.
• Man kann dabei so arbeiten, daß man ein stärkehaltiges Material unter Zusatz von Neutralisationsmitteln mit einer Kohlehydratlösung tränkt, die noch die nötigen Nährsalze enthält, so daß eine etwas bröckelige, aber noch zusammenbackende Masse entsteht. Dieses Gemisch wird mit den Sporen eines gut säurebildenden Fadenpilzes der Gattung Aspergillus, Penicillium oder Citromyces beimpft. Bei Weizenmehl und anderen technischen Mehlen, die stark ausgemahlen sind, erübrigt sich der Zusatz von Nährsalzen zu der Kohlehydratlösung, bei Kartoffelmehl ist der Zusatz der üblichen Nährsalze vorteilhaft.
• Oder man bearbeitet aus dem stärkehaltigen Material unter Zusatz von Erdalkalicarbonaten oder anderen Neutralisationsmitteln mit oder ohne Hefe ein Brot, zerkleinert dieses und sorgt für Zusatz von Zuckerlösung entweder erst jetzt oder indem man schon von Anfang an das stärkehaltige Material mit Zuckerlösung anmaischt.
• Statt der Lösungen von Kohlehydraten kann man auch Suspensionen hydrolysierbarer Polysaccharide, wie z. B. Inulin, verwenden oder auch Polyalkohole, wie z. B. Glycerin, Mannit u. dgl.
• Es können auf diese Weise nahezu theoretische Ausbeuten von Glukonsäure aus dem Zucker erhalten werden, während das stärkehaltige Material in erheblichem Maße in Citronensäure und Oxalsäure verwandelt wird. Beispiel i Man bereitet aus 2o kg Weizenmehl, 17 kg Kreide und Hefe einen Teig, läßt eine Stunde gehen, backt, zerkleinert das Brot und tränkt es mit einer Lösung von 6 kg Traubenzucker in 25 1 Wasser, sterilisiert und impft die Masse mit Pilzen der Gattung Aspergillus niger. Die Gärung ist nach 6 bis 7 Tagen beendet.
• Dann extrahiert man den glukonsauren Kalk mit heißem Wasser und arbeitet die Lösung auf Glukonsäure auf. Die unlöslichen Kalksalze werden in der üblichen Weise auf Citronensäure und Oxalsäure aufgearbeitet. Man erhält 6 kg Glukonsäure, q. kg Citronensäure und 6 kg Oxalsäure.
• Beispiel z Man mischt 2o kg Kartoffelmehl und 17 kg Kreide gut durch und tränkt das Gemisch mit einer Lösung von 5 kg Rohrzucker und i2o g Ammoniumnitrat in 2o@ 1 Wasser, sterilisiert und impft die Masse mit Citromyces lactis. Nach 7 Tagen wird wie bei Beispiel i aufgearbeitet. Man erhält 5 kg Glukonsäure, 3,5 kg Citronensäure und 5 kg Oxalsäure.
• Beispiel 3 Man bereitet aus io kg Weizenmehl, io kg Inulin, 14 kg Kreide und Hefe einen Teig, läßt eine Stunde gehen, backt und setzt die Masse 6 bis 7 Tage der Wirkung von Aspergillusniger aus. Die Aufarbeitung ist dieselbe wie in Beispiel i. Man erhält io kg Glukonsäure, i,5 kg Citronensäure und 2,5 kg Oxalsäure.
• Beispiel q.
• Man bereitet wie in Beispiel i ein Brot, zerkleinert dasselbe und tränkt es mit einer Lösung von 6 kg Glycerin in 25 1' Wasser, sterilisiert und setzt die Masse der Wirkung von Aspergillus niger aus. Nach 6 bis 7 Tagen wird wie in Beispiet i aufgearbeitet; man erhält 6 kg Glukonsäure, q. kg Citronensäure und 6 kg Oxalsäure.
• Führt man dieselben Versuche ohne Beigabe von löslichen Kohlehydraten durch, so wird keine Glukonsäure gebildet. Es beweist dies, daß die Gluko-nsäure aus dem in Lösung befindlichen Kohlehydrat gebildet wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Verfahren zur gleichzeitigen Darstellung von Glukonsäure, Citronensäure und Oxalsäure=' mit Hilfe von Fadenpilzen, dadurch gekennzeichnet, daß man stärkehaltigen Materialien aller Art unter Zusatz von Neutralisationsmitteln, wie den Hydroxyden oder Carbonaten der alkalischen Erden, mit oder ohne Vorbehandl'ung durch Backen, noch mit Lösungen tränkt, welche lösliche, aus Hexosen bestehende Kohlehydrate enthalten und das so zubereitete Gemisch der Einwirkung von säurebildenden Fadenpilzen aussetzt, gegebenenfalls unter Zugabe der für den Pilz erforderlichen Nährsalze.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man statt der löslichen Kohlehydrate Suspensionen von leicht hydrolysierbaren Polysacchariden, wie etwa Inulin, verwendet.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der löslichen Kohlehydrate Polyalkohole, wie Mannit oder Glycerin, verwendet.