DE705010C - Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen - Google Patents
Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen RohstoffenInfo
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Description
- Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen Bekanntlich entsteht beim Abbau von Cellulose Glucose. Es ist schon vorgeschlagen worden, diese ineinerersten Stufe erhaltene Glucose in einer zweiten Stufe zu vergären. Außerdem ist es an anderer SteUe bekannt, den zu züchtenden Mikroorganismen die Nährlösung mittels einer Membran, z. B. aus porösein Ton, zuzuführen.
- Man hat aber bisher einen kontinuierlichen Abbau der -Cellulose oder cellulosehaltiger Rohstoffe nicht durchführen können. Die Ursache davon liegt darin, daß man nicht in der Lage war, insbesondere bei mikrobiologischer Aufarbeitung, die einzelnen Phasen der Umwandlung der Cellulose voneinander zu ;trennen und dennoch eine ununterbrochene Verarbeitung der jeweils anfallenden Zwischenprodukte sicherzustellen.
- Der Säureabbau der Cellulose besitzt außerdem noch den Nachteil, daß er zu energisch und daher viel zu weitgehend ist. Daher hat man schon frühzeitig versucht, die Säure durch Schimmelpilze zu ersetzen. Wenn man aber mit Schimmelpilzen den Abbau bewirkt, nehmen diese Pilze ihre Nahrung aus der gebildeten Glucost, was zur Folge hat, daß die Glucoseausbeute bzw. die Ausbeute an Gärprodukten erheblich verringert wird.
- Das neue Verfahren vermeidet diese Nachteile. Es verwendet zum Abbau der Cellulose andere Mikroorganismen oder Enzyme, insbesondere das aus dem Schneckenmagen geivonnene celluloseabhauende, Enzym CeUulase. Es gestattet hierdurch zumersterjmal die kontinuierliche Durchführung dieses Abbaues und unmittelbar nebeneinanderlaufend die Vergärung der gewonnenen Glucose. Nach dem neuen Verfahren wird der Abbau der Cellulose bzw. celluloschaltigen Stoffe auf biologischem Wege in zwei nebeneinanderlaufenden Phasen durchgeführt, wobei die ül der ersten Phase durch Mikroorganismen und/oder Enzyme gebildete Glucose nach ihrer Entstehung durch ein-- Diaphragma diffundiert und auf der anderen Seite des Diaphragmas sofart mittels Mikroorganismen und,oder Enzymen weiterverarbeitet. Die Weiten-erarbeitung besteht in erster Linie in einer Vergärung mit Tortilahefen auf Futtereiweiß. Hierbei werden Ausbeuten von über 6o0 !o erzielt.
- Offensichtlich stellt daher das neue Verfahren eine wertvolle Bereicherun- der Technikdadurch dar, daß es zum erstenmal eine kontinuierliche Durchführung des Celluloseabbaties unter Erzielung -,virtschaftlicher Ausbeuten erel mö-licht. Das in der ersten Phase erhaltene Z-,vischenprodukt tritt durch das Diaphragma hindurch und wird auf der anderen Seite desselben weiterverarbeitet ', während diejenigen Stoffe, welche den Vorgang jenseits und diesseits des Diaphragmas regeln, durch diese Wand nicht hindurch können. Es wird also mit Hilfe des Diaphra-inas eine Scheidung zwischen den die Reaktion beeinflussenden Stoffen und den bei der Reaktion erzeugten bzw. verbrauchten Pradukten geschaffen. Während die letzteren durch die Wand ungehindert hindurchtreten können, bildet das Diaphra-Ina für die erstgenannten ein wirksames Hindernis. Es ist dabei nicht erforderlich -, daß die Wand im strengen Sinne halbdurchlässig sei. Für technische Zwecke genü-t es, wenn sie dcr einen Stoffgruppe ein größeres Hindernis in den We« le-t als der anderen.
- Bei dem Verfahren kommt es also in scheinatischer Darstellung darauf an, daß ein Raum durch eine halbdurchlässi j#e Wand in nvei Teile geteilt wird. Zu beiden Seiten derWand befindet sich Wasser, das die erforderlichen anorganischen Nährsalze enthält. In die eine der beiden auf diese Weise -ebildeten Kammern wird Cellulose oder, wie weiter unt-cii noch erwähnt -, ein Celltiliseabbauprodtikt einge , führt. Zu diesem Rohstoff fügt man den Pilz oder das Enzym hinzu. welche den Abbau der Collulose bis zur Glucose durchführen sollen. Die Glucose vermag die halbdurchlässige Wand ungehindert zu durchdringen z# und daher in die andere der beiden Kammern einzutreten. Dage « -ert können weder die Collulose noch der Pilz oder das Enzym die hall)-durchlässige Wand passieren. Dadiegebildete Glucose dauernd ins der ersten Kammer in die zweite übertritt, wird ständig Glucose aus dem Rohstoff nachgebildet.
- In der zweiten Kammer wird die durch die halbdurchlässige Wand hindurchtretende Clucose weiterverwertet -, zweckmäßig durch #_inimpfen von Torttlaliefe. Die Hefe verbraucht zu ihrem Wachstum die Glucose, so -daß dieser Stoff aus der zweiten Kammer dauernd #erschwindet. Infolgedessen tritt beständig -tveitere Glucose durch die halbdurchlässigge Wand ins dem ersten in den zweiten Raum über usw. Das neue Verfahren bietet die Möglichkeit, in der ersten Phase an Stelle der Mikroorganismen Enzyme anzuwenden. Man gewinnt -dabei, wenn man die Enzyme in der ersten Phase benutzt, den Vorteil, daß die Cellulose die Enzyme absorptiv festhält und schon dadurch ihre Wanderung durch das Diaphragma erschwert. Will man diese Adsorption noch verstärken, so kann man den celltilosehaltigen Rohstoff durch geeignete Vorbehandlung in Hydrocellulose überführen. Dieses Produkt besitzt eine außerordentlich starke Adsorptionskraft für Enzyme, die infolgedessen in der ersten Phase dauernd festgehalten werden und dort ihre Tätigkeit durch die Umwandlung des Rohstoffes in Glucose ausüben. Die erzeugte Glucose wandert sofort durch das Diaphragma auf die andere Seite, entsprechend dem Diffusionsgefälle, wo sie beispielsweise durch Torulahefen zu Eiweiß weiterverarbeitet wird. Da die Torula die Glucase dauernd %-,-egschafft, entsteht in der zweiten Phase ein Glucosemangel, der bewirkt, daß die in der ersten Phase erzeugte Glucose sofort nach der zweiten Phase abwandert, ehe sie noch durch die in der ersten Phase tätigen Mikroorganisinen angegriffen oder verbraucht werden kann.
- Wenn es sich uni einen Mikroorganismus und nicht um ein Enzym handelt, wird noch der weitere Vorteil erreicht, daß die Abwanderung der Glucose den Mik-roorganismus zwingt, seinen Kohlenstoffbedarf aus dem Rohstoff, der Cellulose, zu decken. Dadurch werden zwangsläufig immer nette Mengen von Cellulose zugesetzt und eine sehr gute Ausbeute erhalten.
- Die nachstehend ange.,ehenen Beisp:ele sollen die DurchführLing des Verfahrens erläuterii.
- Beispiel i Spaltung von Hydrocellulose durch das Enzym Celltilase (,ans Schneckenmagen) und Umwandlung der gebildeten Glucose unter Zwischenschaltun- eines Diaphragmas in TorLilahefe.
- Dvlethodik-.-In eine Gaswaschflasche wurde Torulanährlösung ohne Glucose gegeben. In die Nährlösung wurde ein Kollodiumschlauch gehängt, der im Innern mit Hydrocellulose und dem Enzym Cellulase gefüllt war. Durch die Tätigkeit des Enzyms bildete sich aus der Hydrocellulose Glucose, die durch den Kollodiumschlauch nach außen in die Nährlösung dringt Lind hier von der eingeimpften Torula aufgenommen und verarbeitet wird. DieNähr-ZD löSung wurde mit steriler Luft durchlüftet. Dauer des Versuches. 2 Tage.
Hydrocellulose Gebildete Glucose Gebildete Torula in mg in mg in mg vom 1 in 0/, der n Ge- aus ioo der Vor- Rest 1 Enzym Ge- vorgelegte I samt Hydro- vorgelegten lage 1 1 samt Hydro- gespalten cellulose Cellulose Hydrocellulose - Enzym Torula 566 0 0 + - - 566 224 40,0 + - + - 566 218 j48 - - 159 28,1 - ZD Methodik: 40 ccm Hydrocellulose - Aufsch-,vemmung, 5 ccm 5,3 Pufferlösung + i,o ccm Toluol + 0,5 ccm Schneckenmagensaft. Versuchsdauer: 5 Tage.
Vorgelegte Gebild.ete Glucose Hydrocellulose in mg in mg in % der Hydrocellulose 756 81o 107 - Methodik: s. Beispiel i.
- Dieser Versucherstreckte sich über 17 Tage und ist als kontinuierlicher Versuch durchgeführt. jeweils im Abstand von mehreren Tagen wurde neue Hydrocellulose in den Diaphragmaschlauch gegeben -und die Torula aus der außen befindlichen Lösung durch Erneuern derselben entfernt und gewogen.
- Dauer des Versuches: 17 Tage.
Gesamte Gesamte Gebildete vorgelegte gebildete Torulahefe Hydrocellulose in g Torulahefe in % der o'getrockne in g Hydrocellulose ,7 t) 1,814 IJ27 62,1
Claims (1)
- PATENTANTSPRUCH: Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen auf biologischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß #d-er Abbau in zwei nebeneinanderlaufenden Phasen durchgeführt wird, wobei die in der ersten Phase durch Mikroorganismen und/oder Enzyme gebildete Glucose nach ihrer Entstehung durch ein Diaphragma diffundiert und auf der anderen Seite sofort mittels Mikroorganismen und/oder Enzymen verarbeitet wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEC54489D DE705010C (de) | 1938-11-01 | 1938-11-01 | Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEC54489D DE705010C (de) | 1938-11-01 | 1938-11-01 | Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE705010C true DE705010C (de) | 1941-04-15 |
Family
ID=7027967
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEC54489D Expired DE705010C (de) | 1938-11-01 | 1938-11-01 | Verfahren zum kontinuierlichen Abbau von Cellulose und cellulosehaltigen Rohstoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE705010C (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE916206C (de) * | 1951-07-11 | 1954-08-05 | Mij Voor Biotechniek N V | Verfahren zur Herstellung von Eiweisshydrolysatpraeparaten aus eiweisshaltigen Stoffen |
| DE936470C (de) * | 1948-10-02 | 1955-12-15 | Hellmut Dr Med Habil Anton | Verfahren und Vorrichtung zur Zuechtung von Mikroorganismen |
| EP0322010A1 (de) * | 1987-12-14 | 1989-06-28 | Stichting Nederlands Instituut Voor Zuivelonderzoek | Verfahren zur Herstellung von Sauermilchprodukten |
-
1938
- 1938-11-01 DE DEC54489D patent/DE705010C/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE936470C (de) * | 1948-10-02 | 1955-12-15 | Hellmut Dr Med Habil Anton | Verfahren und Vorrichtung zur Zuechtung von Mikroorganismen |
| DE916206C (de) * | 1951-07-11 | 1954-08-05 | Mij Voor Biotechniek N V | Verfahren zur Herstellung von Eiweisshydrolysatpraeparaten aus eiweisshaltigen Stoffen |
| EP0322010A1 (de) * | 1987-12-14 | 1989-06-28 | Stichting Nederlands Instituut Voor Zuivelonderzoek | Verfahren zur Herstellung von Sauermilchprodukten |
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