DE950727C - Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren I Die Erfindung betrifft ein Verfahren. zur Herstellung von Aminocarbonsäuren, insbesondere einverbessertes Verfahren zur Auswaschung des während der Säurehydrolyse gebildeten Humins aus Glutaminsäuremuttersubstanzen.
• Bei der Hydrolyse von Eiweißstoffen, z. B. Weizengluten, Maisgluten, Albumin u. dgl., mit Mineralsäuren zwecks Herstellung von Aminoca.rbonsäuren werden beträchtliche Mengen unlöslichen Humins gebildet. Dieses Humin stellt Abbauproldukte dar und wird vor der Isolierung der Aminocarbonsäuren aus dem Hydrolysat abgetrennt. Im allgemeinen geschieht das. durch Filtration in dafür geeigneten Filterpressen. oder Trommelfiltern. In vielen Verfahren. zur Gewinnung von Glutaminsäure wird das saure Hydrolysat mit Alkali auf ein pH zwischen etwa q. und 7 eingestellt, dann werden das Humin und andere VeTunreinigungen abgetrennt, z. B. abfiltriert, und. die Glutaminsäure wird aus dem huminfreien Hydrolysat durch Kristallisation beim isoelektrischen Punkt abgetrennt.
• Ein bei der Huminfiltration auftretendes Problem stellt die Waschung des in der Presse gewonnenen Filterkuchens dar, wenn die Waschwässer mit dem Filtrat vereinigt bzw. zur Verdünnung der Beschickung zu den Filtern zurückgeleitet werden. Wenn man den Filterkuchen gründlich wäscht, entsteht nicht ein Filtrat von immer schwächer werdender Färbung, sondern im Gegenteil eines, das immer dunkler und dunkler wird. Durch Waschung des Huminkuchens mit Wasser wird das ausgeflockte Humin wieder kolloidal verteilt und durch die Filter getragen. Dadurch werden die anschließend aus dem Filtrat isolierten Aminocarbonsäuren gefärbt und verunreinigt, so daß sie mit großen Mengen Entfärbungskohle behandelt werden müssen, wenn man ein weißes Produkt erhalten will. Außerdem wird die Filtriergeschwindigkeit des Waschwassers allmählich immer kleiner, wodurch ein Engpaß in der Herstellung entsteht.
• Es wurde gefunden, daß aus einem aminocarbonsäurehaltigen Hydrolysat abgetrenntes Humin zweckmäßig mft einer wäßrigen Lösung eines anorganischen Salzes ausgewaschen wird, das ein starker Elektrolyt ist, wozu z. B. Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Natriumsulfat oder Kaliumsulfat geeignet sind. Vorzugsweise soll das bei der Auswaschung angewandte anorganische Salz das gleiche sein, das bei Neutralisation des Hydrolysats mit einer anorganischen Base entstanden ist. So wird z. B. der Huminkuchen, der aus einem Salzsäurehydrolysat abgetrennt wurde, das dann mit Natriumhydroxyd neutralisiert worden ist, mit einer Natriumchlorid enthaltenden Lösung gewaschen. Eine Ammoniumchlorid bzw. Ammoniumsulfat enthaltende Waschlösung wird bevorzugt, wenn man Ammoniak zur Neutralisation des Salzsäure- bzw. Schwefelsäurehydrolysats benutzt hat.
• Unter »Humin« bzw. »unlöslichem Hu.min« wird hier das bei der Säurehydrolyse von Eiweißstoffen und Zuckerrübenrückständen entstandene Humin verstanden.
• Das vorliegende Verfahren zur Huminauswaschung ist bei allen Verfahren anwendbar, bei denen ein eiweißhaltiger Stoff oder Zuckerrübenrückstand, in denen unlösliches Humin unter normalen Bedingungen in wesentlichen Mengen gebildet wird, mit Säure hydrolysiert wird. So entstehen z. B. bei der sauren Hydrolyse von Baumwollsaatmehl, Sojabohnenmehl, Erdnußmehl, Casein, Albumin, Maisgluten und Weizengluten erhebliche Mengen urlöslichen Humins, zu dessen Auswaschung das vorliegende Verfahren ausgezeichnet geeignet ist.
• In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird der eiweißhaltige Stoff, z. B. Weizen-oder Maisgluten., mit einer Mineralsäure, z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure oder einer anderen geeigneten Säure, die unter den. Bedingungen, der Hydrolyse nicht oxydierend wirkt, hydrolysiert. Die Hydrolyse wird gewöhnlich durch 1- bis 3stündiges Erhitzen auf etwa 9o bis 14o°' ausgeführt, je nach Menge und Konzentration. der angewandten Säure. Gegehenenfall!s kann, wie in der USA.-Patentschrift a 487 784 beschrieben, Gerbsäure oder Tannin zu dem Hydrolysat gegeben. werden, um das Humin und andere während der Hydrolyse gebildete unlösliche Stoffe zur Ausflockung zu bringen. Das Säurehydrolysat wird dann bis zu einem pH von ¢ bis 7, vorzugsweise 5,8 bis 6,4, neutralisiert. Der Huminkuchen wird z. B. durch Filtration abgetrennt und anschließend. mit einer wäßrigen Lösung gewaschen, die zwischen i % und der Sättigungskonzentration eines anorganischen Salzes enthält, das ein starker Elektrolyt ist. Wenn das Humin, aus mit Salzsäure hydrolysiertern Gluten abgetrennt worden ist, das anschließend. mit Natriumhydroxyd neutralisert wurde, wird bevorzugt eine wäßrige Lösung benutzt, -die etwa 5 bis 1.I0/0 Natriumchlorid enthält; es können. aber auch höhere Sailzkonzentration.en angewandt werden.. Die optimale Salzkonzentration der Waschlösung schwankt mit der Art des Hydrolysats, aus dem das Humin abgetrennt wird.
• Wenn das Humin mit einer anorganischen Salzlösung gewaschen. wird, verteilt sich das ausgeflockte Humin nach ausgiebiger Waschung nicht wieder; es wird demzufolge auch in keinen wesentlichen Mengen mit dem Waschwasser durch das Filter getragen. Die ursprüngliche hohe Filtrationsgeschwin.digkeit bleibt erhalten und wird nicht allmählich immer geringer. Die Waschwässer werden vereinigt und entweder mit dem die zu gewinnenden Aminocarbonsäuren enthaltenden Filtrat vereinigt oder zur Beschickung der Filter zurückgeleitet und anschließend die Aminocarbonsäuren in an sich bekannter Weise abgeschieden.
• Das Verfahren ist auf alle Verfahren. zur Gewinnung von Aminocarbonsäuren anwendbar, bei denen das Humin, aus den Hydrolysaten bei pH-Werten über etwa 4 abgetrennt wird. Das Humin wird im allgemeinen aus diesen Hydrolysaten bei einem pH zwischen etwa 4 und 7 abgetrennt. Beispiel Etwa aoo g Weizengluten, wurden mit etwa 40o g einer etwa 5o° warmen 2611/eigen Salzsäure durch 3stündiges Erhitzen. in einem Autoklav auf etwa 1z0"' hydrolysiert. Das erhaltene Gemisch wurde dann auf etwa 40° abgekühlt, aus dem Autoklar herausgenommen. und durch Zusatz von 5o%iger Natronlauge bis zu einem pH von etwa 5,8 neutralisiert. Das neutralisierte Hydrolysat wurde dann bei ethva So bis 55°' filtriert und der Huminkuchen mit 3 - 25 ccm einer wäßrigen 5'/eigen. Natriumchloridlösung gewaschen. Filtrat und Waschwässer wurden dann vereinigt und konzentriert, bis die Flüssigkeit bei etwa 6o° ein spezifisches Gewicht von etwa 1,28 erreicht hatte. Zwischen, etwa So .und 6o° wurden dann. die anorganischen. Salze erbfiltriert. Die erhaltene Lösung wurde mit etwa 5o%iger Natronlauge auf ein pH zwischen etwa 6 und 6,4 eingestellt, auf .etwa Raumtemperatur abgekühlt, worauf nach mehrstündigem Stehen Tyrosin und Leucin ausgefällt und abfiltriert wurden. Das Filtrat wurde dann mit etwa 37°/0iger Salzsäure auf ein PH von etwa 3,2 eingestallt, worauf die: auskristallisierende Glutaminsäure aus der Lösung durch Filtration gewonnen werden, konnte.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren durch Verseifung von Eiweißstoffen. mit einer anorganischen Säure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, Einstellen. des Hy drolysats mit einer anorganischen Base auf ein pH von 4 bis 7 und Abfiltrieren des Humins, dadurch gekennzeichnet, da.ß man das abfiltrierte Humin mit einer wäßrigen Lösung eines anorganischen Salzes, das ein, starker Elektrolyt ist, auswäscht und aus dem Filtrat und den Waschwässern die Aminocarbonsäuren in an sich bekannter Weise gewinnt. z. Verfahren, nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet, daß man als starken Elektrolyt ein solches Salz verwendet, das bei Neutralisation des Hydrolysats mit einer anorganischen Base erhalten wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, als anorganisches Salz Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat oder Ammoniumsulfat verwendet. 4. Verfahren nach Anspruch, i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das anorganische: Salz in. wäßrigen Lösungen von Konzentrationen zwischen, i °/0 und der Sättigungskonzentration, vorzugsweise zwischen 5 und 14% verwendet. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 463 877.