DE99253C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 6: Bier, Branntwein.

(DtP. Nord, Frankreich).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 31. August 1897 ab.

Es ist bekannt, dafs man bei der Herstellung von Alkohol aus Getreide nur eine Ausbeute von 75 bis 80 pCt. der theoretischen Ausbeute erhält. So erhält man aus 100 kg Stärke, die theoretisch 71,6 1 100 grädigen Alkohols liefern müfsten, bei der Verwendung von Säuren im Maximum 51 1 Alkohol, und bei der Behandlung mit Malz erhält man bei den besteingerichteten Anlagen und bei Verarbeitung von Kartoffeln, die bekanntlich bessere Ausbeute geben, nur eine Ausbeute von 63 1. (Vergl. Maerker, 6. Auflage, Seite 616 und 357)· Der sogen, chinesische Procefs dagegen liefert nur eine Ausbeute von 26 1.

Man schreibt mit Recht diese schwachen Ausbeuten den Verlusten zu, die namentlich durch das Vorhandensein schädlicher Mikroparasiten erzeugt werden, welche während des Verlaufs der Gährung einwirken und unter anderem auch die Güte des Productes schädlich beeinflussen und selbst die mit dem gebräuchlichen industriellen Verfahren zu erhaltenden Producte wieder zerstören.

Die Erfinder haben nun durch wissenschaftliche Untersuchungen über die Verwendbarkeit des Amylomyces (vergl. Journal de la Distillerie Francaise, Mai 1897) festgestellt, dafs, selbst wenn man eine aseptische Methode zur Verzuckerung und Vergährung 'mittels Mucedineen benutzt, man sich immerhin noch nicht der theoretischen Ausbeute nähern kann, sondern dafs man bei der Behandlung von 100 kg Stärke im Maximum eine Ausbeute von 50 1 Alkohol erreicht, eine Ausbeute, welche zeigt, dafs lediglich mittels einer aseptischen Verzuckerung und Vergährung unter Anwendung von Mucedineen ein für die Industrie brauchbares Resultat nicht erreichbar ist.

Diese eben erwähnte geringe Ausbeute hat die Erfinder veranlafst, nach Mitteln zu suchen, welche es ermöglichen, der theoretischen Ausbeute näher zu kommen, und es gelang ihnen dieses unter Benutzung der verzuckernden und vergährenden Eigenschaften gewisser Mucedineen, wie Amylomyces Rouxii (Dr. CaI-mette), sofern der Procefs in ganz bestimmter, den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildender Weise geleitet wird.

Es wurde nämlich festgestellt, dafs zur Nutzbarmachung der Resultate, welche in der eingangs erwähnten Zeitschrift niedergelegt sind, für die Praxis folgende Punkte gleichzeitig erfüllt sein müssen:

1. Die Ausgangsmaterialien müssen so vollständig wie nur irgend möglich flüssig gemacht werden.

2. Die so behandelten Ausgangsmaterialien müssen aseptisch behandelt werden.

3. Die Maische mufs, um die Verzuckerung einzuleiten oder zu vollenden, mit Mucedineen geimpft werden.

4. Die Luft mufs in ganz bestimmten Verhältnissen und in passender Zeit eingeleitet werden.

5. Während der Verzuckerung mufs die Mucedineencultur beständig untergetaucht bleiben.

6. Die Gährung mufs in Abwesenheit von Luft und unter dem Einflufs der Mucedineen geschehen, die dann in Gegenwart von Hefe wirken müssen.

Es hat sich ergeben, dafs bei einer derartigen Behandlungsweise man die Verbrennung der Stärke vermeidet und dafs man verhindert, dafs die Mucedineen selbst den Alkohol zerstören, den sie gebildet haben. Versuche, die in dieser Richtung angestellt wurden, haben gezeigt, dafs gerade der oben erwähnte Punkt die Veranlassung war, warum man bisher nur geringe Ausbeuten erreichen konnte.

Das vorliegende Verfahren wird, soweit es sich von den bisher bekannten Verfahren unterscheidet, aus der folgenden Beschreibung noch näher hervorgehen.

Die Maische wird, sofern sie unter Verwendung von Säuren hergestellt ist, zunächst neutralisirt und sodann in jedem Falle sterilisirt und in diese auf entsprechende Temperatur, beispielsweise auf 35⁰ bis 40⁰ C, abgekühlte Maische leitet man hierauf reine Luft ein und impft sie hierauf, mit Mucedineenculturen, und zwar unter Beobachtung der aseptischen Vorsichtsmafsregeln. Die Zuführung der Luft wird nun weiter fortgesetzt, bis die Mucedineen sich hinreichend stark vermehrt haben, um eine vollständige Verzuckerung zu bewirken.

Während dieser Operationen mufs man, wie oben bereits erwähnt wurde, alle Verluste vermeiden, welche aus der Verbrennung resultiren könnten; dies wird aber vorliegender Erfindung gemäfs dadurch erreicht, dafs man die Maische beständig in Bewegung hält, ihr hinreichend, aber nicht zu viel Luft zuführt und namentlich durch Umrühren mittels geeigneter Rührvorrichtungen verhindert, dafs die Mucedineen an die Oberfläche der Maische gelangen. Sobald keine freie Stärke mehr vorhanden ist, was man mit Jodlösung constatirt, wird die Luft abgesperrt und eine geringe Menge Hefe zugesetzt, welche die Entwickelung genannter Mucedineen hemmt und unter Gasentwickelung eine Gährung erzeugt. Die Erfinder erklären sich die Wirkung der Hefe derart, dafs durch den Hefezusatz eine so rasche Entwickelung von Kohlensäure stattfindet, wie sie durch die Mucedineencultur allein nicht erzeugt werden kann. Diese rasche Entwickelung von Kohlensäure ist aber insofern wichtig, als mit ihr sämmtlicher in und über der Flüssigkeit vorhandene Sauerstoff rasch abgetrieben und hierdurch die Verbrennung des Alkohols unmöglich gemacht wird. Aufserdem hat das Hinzufügen von Hefe noch den Vortheil, dafs man bedeutend stärker concentrirte Maischen anwenden und rascher arbeiten kann. Während dieser Vorgänge ist dafür Sorge zu tragen, dafs im Inneren der Bottiche ein Ueberdruck vorhanden ist, so dafs keine zufällige Inficirung.

des Inhaltes durch von aufsen eintretende Sporen vor sich gehen kann.

Das folgende Beispiel wird das Verfahren noch näher erläutern.

1000 kg Mais von ca. 60 pCt. Stärkegehalt werden mit 2000 kg Wasser unter Druck gekocht, worauf diese Masse mit 5 kg Grünmalz und der entsprechenden Menge Wasser versetzt wird. Man erhält bei der Verflüssigung bei ungefähr 70⁰ C. etwa 83 hl Maische von 9,5° (am B all ing'sehen Saccharometer gemessen). Diese Maische wird in den Gährbottich gebracht und in diesem zunächst durch Einblasen von Dampf oder heifsen Gasen sterilisirt. Hierauf wird der Gährbottich geschlossen und reine Luft eingeblasen, wodurch die Maische auf ungefähr 40⁰ C. gebracht wird. Die Kühlung auf diese Temperatur kann durch innere oder äufsere Abkühlung bewirkt werden. Die Maische wird hiernach mit einem geringen Theil des Amylomyces oder anderer verzuckernder Mucedineen geimpft. Infolge der noch weiter eingeleiteten reinen Luft vermehren sich die Mucedineen und verzuckern die Maische innerhalb 5 bis 6 Stunden. Es ist aufserordentlich wichtig, dafs die Maische während dieser Zeit beständig in Bewegung gehalten wird, da nur, wie eingangs erwähnt, durch eine derartige Behändlungsweise das schädliche Verbrennen vermieden werden kann. Die Luftzuführung wird abgesperrt, sobald durch Jodlösung eine herausgenommene Probe nicht mehr blau gefärbt wird. Hierauf fügt man ungefähr 250 cbcm einer reinen Hefecultur zu und überläfst die Maische der weiteren Gährung.

Wenn man das Verfahren genau nach Vorschrift ausführt, so erhält man 400 1 100 grädigen Rohspiritus, was einer Ausbeute von 66,6 1 absoluten Alkohols auf 100 kg Stärke entspricht und welche Ausbeute um 3Y₂ 1 gröfser ist als die bisher erreichbaren Ausbeuten.

Aufser der erwähnten grofsen Ausbeute, welche das neue Verfahren erreicht, ist als weiterer Vortheil die Exactheit zu nennen, mit welcher diese gröfsere Ausbeute erreicht wird. Ferner aber wird nach vorliegendem Verfahren noch ein ganz bedeutend besseres Product erhalten, und wichtig ist für den neuen Procefs auch noch, dafs man aufserordentlich leicht abfiltrirbare Schlempe erhält.

Es sei noch erwähnt, dafs als brauchbare Mucedineen noch der Aspergillus orizae, der Clamydomucor orizae und der Mucor alternans in Betracht kommen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Gewinnung von Alkohol aus stärkehaltigem Material unter Benutzung aseptischer Verzuckerung und Vergährung mittels

   Mucedineen, dadurch gekennzeichnet, dafs in das sterile, mit Wasser behandelte Rohmaterial keimfreie Luft zweckmäfsig unter Umrührung des Materials mittels maschineller Vorrichtung, behufs Verhinderung einer Stärkeverbrennung während der aseptischen Verzuckerung mittels Mucedineen eingeleitet und darauf unter gleichzeitiger Einstellung der Luftzufuhr Hefe zugesetzt wird, welche infolge der durch sie bewirkten raschen Kohlensäureentwickelung die Verbrennung bereits durch die Mucedineen gebildeten Alkohols verhindert.