DE732607C

DE732607C - Vergaeren von Sulfitablaugen oder Holzzuckerwuerzen

Info

Publication number: DE732607C
Application number: DEM144318D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Heyns
Original assignee: E Merck AG
Current assignee: Merck KGaA
Priority date: 1939-02-23
Filing date: 1939-02-23
Publication date: 1943-03-09

Description

Vergären von Sulfitablaugen oder Holzzuckerwürzen Die industriell in großem Umfan aus-21 genutzten Gärverfahren zur Herstellung von Alkohol aus vergärbaren Kohlehydraten benutzen meist Melasse oder Kartoffeln bnv. anderes stärkehaltiges Ausgangsgut. Außerdem werden seit einer Reihe von Jahren in steigendem Maße auch die Ablaugen der Sulfitzellstoffherstellumg und die durch Verzuckerung vorn Holz ,gewonnenen sog, Holz-1 für diesen Zweck herangezogen.. Es wurde gefunden, daß man bei der Alkoholgewinnung durch. Vergären von Sulfitablaugen und bzw. oder von Holzzuclerwürzen erhöhte Ausbeuten an Alkohol und eine sehr wesentliche Abkürztmg der Gärzeit erreichen kann, die es z. B. erlaubt, den Gärraum erheblich zu verkleinern, wenn man dem Gärgemisch geringe Mengen von Aneurin zusetzt und gleichzeitig dafür sorgt, daß ein gewisser, vorzugsweise erheblicher Anteil der H;efezell.en möglichst lange an der Vergärung immer neuer Anteile der Gärlösung mitwirkt.
An Stelle von Aneurin lassen sich auch die Phosphorsäurees,ter, z. B. die Mono- oder Pyrophosphorsäureverbindungen des Aneurins, sowie weiter die im Tomatenwurzeltest noch wirksamen Spalt- bzw. Vorprodukte des Aneurins, d. h. die zum Aufbau des Aneurins geeigneten Pyrimidin- bzw. Thiazolabkömmlinge einzeln oder in Gemischen unter sich und mit Aneurin verwenden. Bereits eine Menge von etwa i mg Aneurin oder einer der anderen genannten Substanzen auf i kg der bei der Gärung tätigen Hefe (eingesetzt als Preßhefe mit 750,`Q Wassergehalt) läßt die vorteilhaften Wirkungen deutlich in Erscheinung treten. Je nach den Umständen können natürlich auch kleinere oder vorzugsweise größere Mengen der genannten Wirkstoffe zur Anwendung gelangen. In der Praxis setzt man diese Stoffe vorteilhaft dem Gärgut vor der Vergärung oder der in das Gärsystem zuTückkehrenden Hefe vor dem Vermischen mit dem Gärgut zu.
Das Gärverfahren nach der Erfindung wird angewendet zur Alkohol,gewinnLing aus den Nadelholz- und Laubholzsulfita:blaugen und deren Mischungen, ferner aus den Holzzuckerwürzen, d.h. Zuckerlösungen, die nach einem der bekannten Verfahren aus cellulosehaltigen Stoffen durch Verzuckerung erhalten werden.
Das Gärgut kann dabei in absatzweisem Betrieb vergoren werden oder derart, daß es zwangsläufig und ununterbrochen durch das Gärsystem geführt wird. Das unerwünschte Absitzen der Hefe in den Gärbottichen kann bei beiden Verfahren durch mechanische Rührwerke, Umwälzpumpen und andere geeignete Mittel verhindert werden. Es kann dabei in offenen oder geschlossenen B:o,ttichen gearbeitet werden. Zweckmäßig wird unter :einer Kohlensäureatm:osphäre oder eines anderen indifferenten Gases, d. h. unter Luftabschluß vergoren. Es erweist sich unter Umständen sogar als nützlich, unter einem Überdruck von CO., zu arbeiten, der beispielsweise dadurch erhalten wird, daß die - gebildete Gärungskohlensäure über eine mit Wasser gefüllte Vorlage oder ein einstellbares Ab- blaseventil o. dgl. abgeführt wird.
Nach der Erfindung soll unter solchen Bedingun;gen gearbeitet werden, daß ein erheblicher Anteil der Hefezellen möglichst lange an der Gärung beteiligt bleibt bzw. durch Wiederverwendung als Stellh-efe oder durch Zurückführung aus den vergorenen Laugen zur frischen Lauge immer wieder mit neuen Anteilen der Gärlösung in Berührung kommt. Zur Erreichung dieses Zweckes geeignet sind Anordnungen entsprechend dem Fesselgärverfahren, wobei die Hefe an Einbauten in der Gärlösung festgehalten wird, oder Anordnungen nach dem Verfahren zur Heferückführung, bei dem die Hefe aus der vollständig oder u!nvollstä idig vergorenen Lauge durch mechanische Hilfsmittel, z. B. Zentrifugieren, ganz oder teilweise wiedergewo,rnnen und die Hefemilch der frischen Lauge wieder zugemischt wird. Bei den ununterbrochen arbeitenden Gärverfahren wird dabei ein Teil oder die gesamte Hefemenge entweder ununterbrochen im Kreislauf durch das ganze Gärsystem geführt, oder die Hefemilch wird zur besonderen Behandlung der Hefe z. B. zur Desinfektion, Zugabe von Mitteln, welche die vegetativen Eigenschaften der Hefe hemmen ti, dgl., kurze Zeit in Zwischenbehältern gespeichert, bevor sie wieder der neuen Ablauge zugemischt wird. Es ist bekannt, daß sich das W achstu@m von Kulturhefen in kohlehydrathaltigen NTährlösun Äe.n durch Zusätze von geringen. Mengen Aneurin steigern läß.t, so daß gegenüber Ansätzen ohne Aneurin erhöhte Ausbeuten an Hefe erhalten werden können. Ebenso ist in wissenschaftlichen Versuchen eine Erhöhung der Kohlensäurebildung beim Vergären von Traubenzucker- und Robrzu.ckerlösungen durch Aneurinzusatz beobachtet worden, was vielleicht auch auf die Vermehrung des Hefewachstums zurückzuführen ist. Beim Arbeiten nach der Erfindung wäre jedoch ein Hefewachstum une wünscht, weil dies auf Kosten der Alkoholbildung geschieht. Es ist deshalb sehr erstaunlich, daß bei der Anwendung der oben beschriebenen Erfindung eine Erhöhung der Alkoholausbeut:e beobachtet werden kann. Beispiele i. In iooo cbm einer neutralisierten Sulfitzellstoffablauge mit einem Gehalt von bis 240,'0o reduzierender Substanzen (auf Glukose berechnet) entstehen bei der Verarbeitung nach dem Fessel.gärverfahren beispielsweise durchschnittlich 76oo bis 78001 Alkohol durch Gärung. Werden auf je ioocbm der Maische 25o bis 5oomg Aneurin zugesetzt, so erreicht man eine Verkürzung der Gärzeit von .io auf 30 Stunden und eine Erhöhung .der Alkoholausbeute auf durchschnittlich 7 8oo bis 8 i oo 1. Für die Vergärung weiterer Flüssigkeitsmengen kann die Zusatzmenge herabgesetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft, das Aneurin beim Auswechseln der Einbauten der frisch eingesetzten Hefe auf einmal zuzu!setzcn. Ähnliche Wirkungen werden z. B. mit Aneuri:npyrophosphat oder 2-Methyl-.l-amina-5-oxymethylpyrimidinhydrochlorid erhalten. Auch auf das Gärverfahren mit Verschneiden der unvergorenen Maische mit vollständig oder teilweise vergorener Maische ist das Verfahren 'sinngemäß anwendbar.
z. Bei der Vergärung von Sulfitablaugen nach dem Gärverfahren mit Heferückführung unter Verwendung von 15 bis 251,- Hefe (mit 750!o Wassergehalt) je Kubikmeter bei einem Gärraum von 50o cbm werden 25g Aneurin oder 2-Methyl-4.-amino,-5-brommethylpyrimidinhydro,chl:orid- dem Gärsystem zugeführt. Ein erneuter Zusatz wird erst nach Wochen oder Monaten vorgenommen. Es tritt eine Verminderung der Gärzeit ein, ferner ist die Ausbeute an Alkohol gegenüber dem Normalwert -um durchschnittlich 30!0 -erhöht. Wird das Gärverfahren mit Heferückführung unter Verwendung größerer oder geringerer Hefemengen als oben angegeben durchgeführt, so kann der Aneurinzusatz entsprechend verändert werden. In gleicher Weise wie in den Beispielen r und z kann das Verfahren bei Holzzuckerwürzen zur Anwendung gelangen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Die Verwendung von AneuTin und bzw_ oder seinen Spalt- bzw. Vorprodukten,o,der seinen Phosphorsäureverbindungen als Zusatz bei der Alkoholgewinnung durch Vergären von Sul$tablauigen .oder Holzzuckerwürzen, wobei durch Wiederver«=endung, Zurückführung oder Fesselung eines Teiles oder der gesamten Hefe für eine besonders lange Gärungstätigkeit eines gewissen, vorzugsweise erheblichen Anteiles der Hefe gesorgt wird.