DE72957C

DE72957C - Darstellung von Citronensäure durch Gährung

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Publication number: DE72957C
Application number: DENDAT72957D
Authority: DE
Original assignee: Dr. C. WEHMER in Hannover, Cellerstrafse 154
Anticipated expiration: 1913-04-05

Description

KAISERLICHES

β. ^sJlr. 19 957. Fabriques de Preduits Chimiques deThann et de Mnlhouse,

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PATENTAMT.

PATENTSCHRIFTlp?

KLASSE β: Bier, Branntwein, Wein, Essig und Hefe.

Patentirt im Deutschen Reiche, vom g. April 1893 ab.

Das bisherige Verfahren der Gewinnung von Citronensäure besteht bekanntlich in einer Abscheidung der in dem Rohmaterial (Citronensaft etc.) fertig vorgebildeten Säure durch eine Reihe bestimmter Operationen. Während sich so die Fabrikation auf eine Ausnutzung der citronensäurehaltigen Rohstoffe beschränkt und eine künstliche Darstellung: der Säure, insbesondere auch aus Kohlenhydraten, bisher nicht gelungen ist, geht das vorliegende Verfahren dahin,, diese Säure . selbst auf künstlichem Wege unter Mithülfe niedriger Organismen (Pilze) zu erzeugen.

Nach den Untersuchungen — ausführlich beschrieben in C. Wehmer »Beiträge zur Kenntnifs einheimischer Pilze I. Zwei neue Schimmelpilze als Erreger einer Citronensäuregährung« mit zwei Tafeln, Hannover 1893, Verlag der Hahn'schen Buchhandlung — des Patentinhabers besitzen gewisse Pilze die Fähigkeit, in Zuckerlösungen etc. eine Citronensäuregährung einzuleiten, d. h. erhebliche Mengen des angewendeten Zuckers in diese Säure überzuführen, und nach den bisherigen Erfahrungen liegen principielle Schwierigkeiten für die Verwendung des Processes im Grofsen nicht vor.

Die zunächst hierfür in Frage kommenden Pilze (das »Citronensäureferrrient«) gehören der Gruppe der Hyphomyceten und speciell der in oben genannter Arbeit ausführlich beschriebenen und durch Abbildungen erläuterten Gattung »Oitromyces« an,' wie solche auf Grund ihres eigenartigen physiologischen Verhaltens benannt wurde. Sowohl die Pilze selbst wie auch die Eigentümlichkeit von Pilzen überhaupt, freie Citronensäure zu produciren, sind demnach neu aufgefunden und bisher nicht bekannt gewesen.

Für genanntes Verfahren kommen zunächst zwei Species in Rechnung, deren Beschreibung in folgendem gegeben, sein mag: Kennzeichnend für dieselben sind dicht verflochtene hautartige Decken von aufserordentlicher Wachsthumsintensität und mit zahlreichen aspergillusartigen Conidienträ'gern, deren Form durch beiliegende, dem genannten Werk entnommene Zeichnungen veranschaulicht wird. Dieselben bilden mehr oder weniger kolbig bis kugelig angeschwollene sehr zarte Fäden, deren Kopf mit einem Wirtel scheitelwärts gerichteter Sterigmen besetzt ist. Letztere schnüren runde Conidien in kettenförmiger Anordnung in übergrofser Menge ab, wie sich das auch aus der Zeichnung ergiebt.

Die verschiedenen Arten dieser Gattung Citromyces stimmen im Aufbau der Conidienträger fast überein und sind fast nur an der Hand physiologischer Merkmale sicher unterscheidbar, was übrigens für den Zweck der vorliegenden Erfindung mit Rücksicht auf ihre gleichartige Wirkung unerheblich ist; sie sind nämlich gleichmäfsig ausgezeichnet durch die Fähigkeit, aus gewissen organischen Substanzen Citronensäure zu bilden.

Derartige Pilze- kann man sich verschaffen, indem man eine Lösung von Zucker (Rohrzucker, Traubenzucker oder dergleichen) von etwa 5 bis iopCt. Concentration einige Tage an der Luft stehen läfst und alsdann die Sporen von den hierbei auftretenden Colonien zur Erlangung von Reinculturen in sterilisirte Nährflüssigkeit überträgt. Ein Zusatz von etwa

ι bis 2 pCt. Citronensäure ist für die Entwickelung des Pilzes von Vortheil.

Zur Gewinnung von Citronensäure werden die als Citronensäurepilz in Verwendung kommenden Pilzsporen oder Mycelien auf die zu vergährende Flüssigkeit übertragen, welche die in Citronensäure umzusetzenden Kohlenstoffverbindungen enthält.

Diese Flüssigkeit, welche vorteilhaft eine Lösung von Zucker (Rohrzucker, Traubenzucker, Dextrin, Maltose) von etwa 3 bis 30 pCt. Concentration sein kann, der man die gewöhnlichen, für das Wachsthum der Pilze nothwendigen anorganischen Nährsalze (wie Ammoniumnitrat, Kaliumphosphat, Magnesiumsulfat oder dergleichen) zugesetzt hat, überläfst man sich selbst. Die Umwandlung der Kohlenstoffverbindungen in Citronensäure geht schon bei einer Temperatur von io° vor sich, bei Zimmertemperatur nimmt sie etwa 8 bis 14 Tage in Anspruch; höhere Temperaturen als 50⁰ sind nicht empfehlenswerth. Die Gegenwart von Sauerstoff bezw. Luft, und zwar behufs Vermeidung schädlicher Nebengährungen etc. von sterilisirter Luft, ist nothwendig. Das Wachsthum des Pilzes verläuft im wesentlichen auf der Oberfläche der Flüssigkeit und bietet manche Aehnlichkeit mit dem des Essigsäurefermentes.

Da es wünschenswerth ist, mit Reinculturen zu arbeiten, so empfiehlt es sich, den Vorgang mit dem Mikroskop zu überwachen, wodurch man in den Stand gesetzt ist, die etwaige Gegenwart anderer, dem blofsen Auge ähnlich erscheinender Pilzvegetationen zu erkennen, welche unter Umständen den Procefs zu stören geeignet sind. Durch bestimmte Salze, wie Kochsalz, kann der Verlauf günstig beeinflufst werden. Die Ansammlung freier Citronensäure in der Flüssigkeit kann bis zu lopCt. oder darüber betragen. Ueberla'fst man den Vorgang ohne Unterbrechungen längere Zeit sich selbst, so wird die Säure von den Pilzen selbst wieder zerstört; man mufs daher zur geeigneten Zeit, ähnlich wie bei anderen Gährungen — insbesondere Säuregährungen — den Procefs unterbrechen. Die Citronensäure enthaltende Flüssigkeit kann- als solche verwerthet oder auf Citronensäure (frei oder als Salz, Ester oder anderes Derivat) verarbeitet werden. Zu diesem Zweck fällt man dieselbe als Kalksalz, indem man mit kohlensaurem Kalk neutralisirt oder solchen oder andere geeignete Salze von vornherein behufs Bindung der Citronensäure zusetzt, so dafs eventuell die Säure nach Mafsgabe ihrer Bildung als Salz ausfällt. Aus dem citronensauren Kalk etc. kann man sie dann auf bekannte Weise abscheiden.

Das bei diesem Verfahren gezogene Reinculturenmaterial kann fortlaufend immer wieder zu neuen Gährungen benutzt werden, da eine Entartung nach bisherigen Erfahrungen nicht eintritt.

An Stelle von Kohlenhydraten können auch Kohlenstoffverbindungen anderer Art angewendet werden, sofern sie nur für den Pilz nährfähig sind.

Claims

Patent-Anspruch:

Darstellung von Citronensäure (frei oder gebunden bezw. als Derivat) aus Kohlenstoffverbindungen , insonderheit Kohlenhydraten, durch Gährung mittelst Citronensäurepilzes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.