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Verfahren zur Verarbeitung der bei der Herstellung kristallisierter
Glukose anfallenden Mutterlauge Bei der Herstellung kristal:Iisierter Glukose aüs
konzentrierten Glukosesirupen, die durch Hydrolyse einer Stärkesuspenvsion und Eindampfen
der hydrolysierten Lösung erhalten sind, fällt neben drein kristallisierten: Produkt
eine Mutterlauge, das s:og. Hydrol, an, das außer Dextrinen und Zuriker noch einen
bestimmten Prozentsatz an Salzen enthält. Dieser Prozentsatz ist von dem für .die
Herstellung :der Glukose benutzten Verfahren, ablhängig. In einigen Fällen, z. B.
wenn mann nach der amerikanischen Patentschrift a roo 433 verfährt, erhält man ein
Hydro:l mit sehr hohem Kochs-alegehalt. Durch -diesen hohen Salzgehalt und dreh
schlechten Geschmack ist Hydrol für den menschlichen Verbrauch im allgemeinen ungeeignet.
Man hat schon vorgeschlagen (vgl. amerikanische Patentschrift z 704037),
die Glukoseawsbeute durch weitere Hydrolyse des im Hydrol vorhandenen Dextrins zu
er'hdhen. Zu diesem Zweck wird das Hydrol s.tailk angesäuert und in einem Autoklav
erhitzt. Man erlhält dann eine dunkel gefärbte Flüssigkeit, in welcher das Dextrin
in GlukoKse übergeführt worden ist und aus welcher nach teilweiser Neutralisation
wiederarm eine weitere Menge kri:stall:isierter Glukose gewonnen werden kann. Auch
dabei hat man aber den Nachteil, daß die Fliiasigkeit eine große Salzmenge euthäl,t,
so daß nur ein Teil der Glukose zum Auskristallisieren gebracht werden kann.
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Die Erfindung betrifft nur ein, Verfahrnen zur Erhöhung der Glukoseausbeute
bei der Hydrolyse
von Stärke, das darin besteht, daß die anfallende
Mutterlauge mittels eines Kationaustauschers entsalzt, die dabei erhaltene stark
saure, noch Kohlehydrate enthaltende Flüssigkeit in; dien Prozeß zurückgeführt und
mit derselben weitere Stärkemengen hydrolisiert werden.
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Bei . der Behandlung von Hydrol mit einem Kationaustausoher werden
die Metallionen, also auch die Natriumionen dies Kochsalzes, durch Wasserstoffionen
ersetzt, so daß eine Flüssigkeit erhalten wird; die kein oder nur eine kleine Menge
Salz, dagegen aber große Mengen Säure, besonders Salzsäure, enthält und in. welcher
die Dextrine und Zucker noch in unveränderter Form vorhanden; sind. Man setzt nun
diese Flüssigkeit bei der Hydrolyse von Stärke anstatt der dazu erforderlichen Säure
oder als Ersatz eines Teils dieser Säure zu. Auf diese. Weise wird der Vorteil erzielt,
daß die Dextrine und Zucker wieder in das Verfahren, zurückgeführt werden und somit
für die Glukoseherstellung nichtverlorengehen. Dielaextrine werden bei dieser Hydrolyse
selbstverständlich weiter abgebaut und zum größten Teil auch in Zucker umgesetzt.
Erfindungsgemäß kann dann auch eine sehr hohe Ausbeute an kristallisierter Glukose
erzielt werden.
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Nach Ablauf gier Hydrolyse könnten die erhaltenen Lösungen auf bekannte
Weise weiter auf kristallisierte Glukoseprodukte oder Gbuko-sesirup verarbeitet
werden, je nachdem eine mehr oder weniger weitgehende Hydrolyse der Stärke staltgefunden
hat.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit den üblichen Kationaustauschern
durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die durch Kondensation von Prhenolen mit
Alddhyden hergestellten Produkte verwendet, doch können auch die bekannten, durch.
Verkohlung vom, organische Stoffen hergestellten Austauscher angewendet werden.
Die Bdhanidlung wird, in der Regel derart durchgeführt, daß man die Flüssigkeit
durch eine Säule des Kationaustauschers hindurchleitet, der anschließend mit verdünnter
Säure regeneriert wird.
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Die Entfernung von Salzen aus. wässerigen Lösungen durch aufeinaroderfolgende
Behandlung mit einem Kationaustauscher und einem Anionaustauscher ist an sich bekanmt
(vgl. niederländische Patentschrift 45 424 und G r i e s s b a c h, »Über die Herstellung
und Anwendhwg von Austaurs.ehr-Adsorbentien, insbesondere auf Harzbasis«, 1i9@39"
S. 8, 11, 12 und 13). Erfindungsgemäß wird arber die stark sauer reagierende Lösung,
erhalten: durch Belhand-lung der bei der Glukoscheratell:ung am fallenden Mutterlauge
mit Kationaustauschern, wieder bei .der Hydrolyse einer nachfolgenden Stärkemenge
zugesetzt, wodurch erreicht wird, daß die in der Mutterlauge voThandene Glukose
wieder in dbs Verfahren, zurückgeht, das Dextrin ebenfalls in Glukose umgesetzt
wird und keine oder nur eine viel kleinere Menge an Säure zugesetzt zu werden braucht.
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Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele im einzelnen
noch näher erläutert. Beispiele I. Hydrrol mit einem Gehalt an Mineralstoffen von
2,8%, wovon 2% Kochsalz sind, wird: durch eine Kolonne geleitet, die mit einem Kationaustausdher
bekannter Art gefüllt ist. Man erhält eine Flüssigkeit, die praktisch salzfrei ist
und 1,25 0/0 freie Salzsäure neben kleinen Mengen Schwefelsäure und! Phosphorsäure
und weiter 16% Dextrin und 32 % reduzierende Zucker enthält.
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Eine Aufschlämmung von; Zoo kg Kartoffelstärke in 130 kg Wasser
wird mit 14 kg dieser sauren Flüssigkeit gemischt und unter einem Druck von 3 Atmosphären
gekocht. Die Umsetzung ist in etwa 2o Minuten beendet. Man kann die so erhaltene
Flüssigkeit in üblicher Weise durch Neutralisieren, Entfärben, Filtrieren und Eindampfen,
bis auf einen Trockensubstanzgehult von 8o 0/a auf Glukosesirup verarbeiten. Man
erhält ein: für dien menschlichen Verbrauch sehr geeignetes Produkt.
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Il. Man läßt Hydrol mit einem Kochsalzgehalt von 5 %, das daneben
Spuren von Phosphaten und Sulfaten enthält, durch, eine Kolonne fließen, die mit
einem Kationaustauscher gefüllt ist, welcher nach dem britischen Patent 492,3 16
durch Behandr-6urng von Anthrazit bei Anwesenheit von Kaliumbidhromat und einer
kleinen Menge Merkurisulfat mit rauchender Schwefelsäure, Absetzen des Reaktionrsgemiscbes;
Dekantieren der überstehenden Säure, Eingießen des Rückstandes in Wasser und Auswaschen
dies nicht gelösten; Anteils mit Wasser hergestellt ist. Die aus der Kolonne austretende
saure Flü#ss -igkeit enthält 3,1% Salzsäure neben Spuren anderer Säuren, a6% D'extrin
und 35% reduzierende Zucker und ist praktisch salzfrei.
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Einer Mischung von looo kg Kartoffelstärke und. 1350 kg Wasser setzt
man 65 kg dieser sauren Flüssigkeit zu und kocht unter einem Druck von 3 Atmosphären.
Die hydrrolysierte Flüssigkeit wird neutralisiert, durch, ein Entfärbungsfilter
filtriert und bis auf einen: Trockensubstanzgehalt von 8o % eingedampft. Der erhaltene
Sirup hat einen reinen. Geschmack und ist für dien menschlichen; Gebrauch geeignet.