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Verfahren zum Entfärben von Zuckersäften Es ist bekannt, daß Zuckerlösungen
bei höherer Temperatur an und für sich, unbeständig sind und Zersetzungen unter
Enitstehung saurer Produkte erleiden. Durch Kontaktstoffe, auch durch Aktivkohle,
wird diese Zersetzung noch beschleunigt. Auch Wasserstoffsuperoxyd wirkt in der
gleichen Richtung. Mit Wasserstoffsuperoxyd versetzte Zuckerlösungen werden beim
Erhitzen gelb und zeigen starke saure Reaktion. Dagegen bewirkt der Zusatz von Was@serstoffsuperoxyd
zu gefärbten Zuckerlösungen bei Raumtemperatur eine mit der Zeit fortschreitende
Entfärbung, so daß bei mehrtägigem Stehen vollkommene Farblosigkeit der Lösungen
erreicht werden kann.
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Es wurde deshalb vorgeschlagen, Zuckerlösungen dadurch zu reinigen,
daß man diese bei niederer Temperatur, z. B. meinem Kühlmaischer, mit Wasserstoffsuperoxyd
behandelt. Nachdem das Wasserstoffsuperoxyd einige Zeit, je nach der fortschreitenden
Entfärbung, eingewirkt hat und dementsprechend ganz oder größtenteils verbraucht
wurde, wurde die zuckerhaltige Lösung fast bis zum Sieden erhitzt. Diese Arbeitsweise
erfordert demnach einen erheblichen Zeitaufwand und ist deshalb technisch und wirtschaftlich
nicht durchführbar.
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Man hat auch bereits vorgeschlagen, Aktivkohle gleichzeitig mit Wasserstoffsuperoxyd
zur Entfärbung von Zuckerlösungen zu verwenden. Die Behandlung wurde aber, um Zersetzungen
zu vermeiden, bei Raumtemperatur vorgenommen, wobei zur Entfärbung der erhebliche
Zeitaufwand von 5 bis 6 Stunden notwendig war. Erst nach beendeter Oxydatian wurde
der Sy rup auf Temperaturen von 8o bis 9o° erhitzt. Der bei diesem Verfahren erreichte
Effekt war zwar sehr günstig, der erhebliche Zeitaufwand verhinderte jedoch seine
praktische Anwendung.
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Die beschriebenen Verfahren zur Reinigung und Entfärbung von Zuckersäften
unter Verwendung von Wasserstoffsuperoxyd allein oder Wasserstoffsuperoxyd und Kohle
gingen also von dem Gedanken aus, daß Wasserstoffsuperoxyd bei höherer Temperatur
auf Zucker in ungünstiger Weise einwirkt, und schreiben daher vor, daß man mit dem
Erhitzen .der Lösungen warten muß, bis die Oxydation -beendet, d. h. bis das Wasserstoffsuperoxyd
verbraucht ist.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Zuckerlösungen
durch gleichzeitige Anwendung von Wasserstoffsuperoxyd und oberflächenaktiven Stoffen,
wie Aktivkohle, Knochenkohle, aktive Kieselsäure usw., in kurzer Zeit entfärben
kann, wenn man trotz -der bestandenen Hemmungen bei erhöhter Temperatur arbeitet.
Hierzu wird der Zuckersaft bei erhöhter Temperatur, z. B. bei
etwa
6o bis go°, durch ein oberflächenaktive, Stoffe enthaltendes Filter; z. B. ein Kohle.
i filter, geleitet, mit dar Maßgabe, daß dem' Zuckersaft vor-Eintritt in Üas Filter
geribge,! Mengen von Wasserstoffsuperoxyd zugegeben-. werden.
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' Das neue Verfahren kann auf Zuckersäfte verschiedener Herkunft,
angewandt werden, sofern sie für Raffinationszwecke geeignet sind. Man kann also
auf diese Weise Rohr-, Rüben-, Holzzucker-, u. dgl. Säfte reinigen. Auch die Konzentration
der verwendetem Zuckerlösungen kann in weitgehenden Grenzen verändert werden. Es
kann sowohl Dünn, saft als auch eingedickter Saft entfärbt werden. Die Menge des
Wasserstoffsuperoxyds =wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß das 'Wasserstoffsuperoxyd
nach dem Austritt der zu entfärbenden Zuckerlösung aus dem Kohlefilter verbraucht
ist, da andernfalls beim Eindampfen wieder Gelbfärbung auftreten könnte. Der günstigste
Aufwand an Wasserstoffsuperoxyd liegt bei eingedicktem Zuckerrohsaft, Stärkezuckersyrup
u..dgl. bei o, i bis o, i 5 % vom Gewicht. :des Saftes an 30%igem Wasserstoffsuperoxyd.
Ein größerer Aufwand bewirkt nur eine unwesentliche Wirkungssteigerung. Außer einer
wesentlichen Verkürzung der Einwirkungsdauer wird durch das neue Verfahren eine
erhebliche Verstärkung der Entfärbungswirkung der Kohle erreicht. Es ist auf diese
Weise möglich, die Wirkungsdauer der Aktivkohle auf ,ein Mehrfaches zu erhöhen:
Das Verfahren kann auch durchgeführt werden, indem man die @oberflächenaktliven
Stoffe, z. B. Aktivkohle, reit der Wasserstoffsuperoxydlösung vermischt, das Gemisch
dem Zuckersaft zusetzt, z. B. in den Zuckersaft einrührt, und den Zuckersaft nach
einiger Zeit von der Kohle abfiltriert.
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B eispiele i. - Der von den Dünnsaftfilterpressen mit etwa 7o° C kommende
eingedickte Saft der Stärkezuckersyrupfabrikation wird vor dem Eintritt in das zweite
Knochenkohlefilter mi;t o, i bis o, 15 % vom Gewicht des Saftes an 3öo/oigem
Wässerstöffsup,eroxyd in konstanter. Menge versetzt. Die Wirksamkeit des Knochenkohlefilters
wird dadurch auf das zweibis dreifache gesteigert, bevor eine Regeneration erforderlich
-ist. 4a`' W.gleicher Weise kann der von den. Filrterpress,en kommende Rohsaft vor
dem Ein-,l.ritt:-in das erste Kohlefilter mit geringen @Ug,en Wasserstoffsuperoxyd
versetzt wer-M,. Man verfährt dann so, daß der ganze erforderliche Wasserstoffsuperoxydaufwand
derart auf das erste und zweite Knochenkohlefilter verteilt wird, daß die beiden
Filter etwa zur gleichen Zeit erschöpft sind.
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2. Rohzuckersaft vofi etwa 70% Trockengehalt wird bei 7o bis go° mit
geringen Mengen an 3oo/oigem Wasserstoffsuperoxyd, etwa o, i bis o, 15 %
vom Gewicht des Rohsaftes unter gleichzeitiger Anwenäung von Entfärbungsk ohle,
z. B. Hiag-Kohle UP, U P normal oder U P, spezial versetzt, wobei die Einwirkungsdauer
beispielsweise 15 Minuten beträgt. Es wird dann bei Anwendung von o, 5 % der genannten
Kohlen und o, i % 30%igem Wasserstoffsuperoxyd eine bessere Entfärbung erzielt als
mit 2% Kohle ohne Wasserstoffs,uperoxydzusatz. Bei Anwendung von 0,5% der genannten
Kohlen gleichzeitig mit 0,o5% Wasserstoffsuperoxyd ist die Ent-' färbungswirkung
ungefähr die gleiche wie bei Anwendung von 2% Kohle allein.