Jest rzecza znana, ze celuloze mozna przeprowadzic w glukoze przez dzialanie przesyconym kwasem solnym lub tez ste¬ zonym kwasem solnym wprowadzajac w obecnosci produktu przeznaczonego do hy¬ drolizy chlorowodór gazowy.Gdy na material zawierajacy celuloze dziala sie przesyconym kwasem solnym, wówczas wywiazuja sie duze ilosci ciepla.To podniesienie temperatury prowadzi do powstawania reakcji ubocznych, które zmniejszaja wydaijnosc produktów ulega¬ jacych fermentacji. Ciala wytworzone przez te reakcje uboczne stanowia bezwodniki cu¬ krów oraz produkty ich polimeryzacji; mo¬ ga one byc ciemno zabarwione i az czarne i ulegaja bardzo trudno hydrolizie albo na¬ wet wcale jej nie ulegaja.Przedstawionych niedogodnosci mozna uniknac przeprowadzajac hydrolize celulo¬ zy stopniowo w warunkach zmienianych za kazdym razem. Wykryto, ze dla kazdego poszczególnego stopnia hydrolizy moga byc stworzone warunki zapewniajace jego naj¬ lepszy przebieg. Jezeli zastosuje sie takie warunki, które dla poszczególnych stopni hydrolizy sa szczególnie korzystne, to uda¬ je sie uzyskac z celulozy glukoze wzglednie substancje ulegajace fermentacji i nie trze¬ ba sie liczyc ze znaczniejszym powstawa¬ niem produktów ubocznych i substancji nie- ulegajacych hydrolizie.Sposób mozna w praktyce przeprowa¬ dzac tak, ze material zaiwierajacy celuloze zwilza sie stezonym kwasem solnym, po¬ przednio oziebionym do bardzo niskiej tern-peratury, np. 0°C i nizsze], przy czym na¬ lezy uwazac, alby temperaitura mieszaniny nie podnosila sie. Nastepnie mieszanine umieszcza sie w zbiorniku, pozwalajacym na wprowadzanie chlorowodoru w stanie gazowym, przy czym i w tym przypadku nalezy zwracac uwage na to, aby tempera¬ tura masy pozostawala mozliwie niska. Pod dzialaniem wytwarzanego przesyconego kwasu solnego przy utrzymywaniu niskiej temperatury celuloza przechodzi do roz¬ tworu jako hydiroceluloza. Skoro tylko przebieg ten zakonczy sie, przerywa sie re¬ akcje, poniewaz dalsze prowadzenie hydro¬ lizy w obecnosci przesyconego kwasu solne¬ go w drogim stopniu sposobu prowadziloby do tworzenia sie niepozadanych produktów ubocznych.Drugi stopien hydrolizy osiaga naj¬ korzystniejszy przebieg w obecnosci stezo¬ nego kwasu solnego. Wobec tego po ukon¬ czeniu reakcji trzeba usunac przesycenie kwasu solnego. Mozna to osiagnac wprowa¬ dzajac do mieszaniny wode lub wode roz¬ pylona. Mozna równiez postepowac w ten sposób, ze powoli zmniejsza sie cisnienie, pod którym znajdowal sie uklad, i wypom¬ powuje pary kwasu solnego. Pary te moga byc nastepnie wprowadzane z powrotem do obiegu w innym miejscu.Uzyskana mieszanina sklada sie z po¬ zostalosci przerabianego surowca i roztwo¬ ru hydrocelulozy w stezonym kwasie sol¬ nym. Pozostalosc mozna obecnie oddzielic od tego roztworu przez zwykle osadzenie lub saczenie lub tez w jakikolwiek inny na¬ dajacy sie do tego sposób. Jest rzecza ce¬ lowa przemyc pozostalosc stezonym kwa¬ sem solnym.Hydroceluloze, otrzymana w ten sposób, pozostawia sie do dalszej hydrolizy w jej rozpuszczalniku — kwasie solnym. Aby przebieg hydrolizy znacznie skrócic, ko¬ rzystne jest ogrzewanie. W temperaturze roboczej np. okolo 70° nastepuje bardzo szybko przejscie hydrocelulozy w glukoze i otrzymuje sie jasno zabarwiony roztwórf z którego uzyskuje sie duza wydajnosc glu¬ kozy wzglednie substancji ulegajacych fer¬ mentacji. Przy pomocy tego nowego spo¬ sobu mozna obecnie w ciagu jednej godziny dojsc od celulozy az do glukozy, podczas gdy dotychczas znane sposoby potrzebowa¬ ly do tej przemiany od 12 do 24 godzin czasu.Przy przeprowadzaniu pierwszego stop¬ nia sposobu chodzi przede wszystkim o szybkie usuwanie wytwarzanego ciepla.W podobnych przypadjkach umiano sobie pomagac w ten sposób, ze wkladano suro¬ wiec do srodków emulgujacych, do których dodawano rozpuszczalników organicznych, jak benzyny lub mieszaniny czterochlorku wegla z benzyna. Tosamo jednak dzialanie osiaga sie przy pomocy samego tylko kwasu solnego, uzytego do hydrolizy, jezeli sie go uzywa w takich ilosciach, aby surowiec tworzyl zawiesine wlasnie w kwasie solnym.Wówczas obok chemicznego dzialania kwa¬ su solnego wyzyskuje sie równiez jego fi¬ zyczna wlasciwosc odprowadzania ciepla.Silne oziebienie surowca mozna dopro¬ wadzic szczególnie daleko przez zastosowa¬ nie suchego lodu lub sniegu z dwutlenku wegla jako srodka chlodzacego. Ten sro¬ dek chlodzacy wprowadza z korzyscia bez¬ posrednio do substancji.Jezeli zawierajacy celuloze material rozdrobni sie w srodku, w którym powstaje zawiesina, i w celu przeprowadzenia celu¬ lozy w cukier wprowadzi kwas solny w po¬ staci gazu, wówczas powstaje przesycony kwas solny.Gdy na material zawierajacy celuloze dziala przesycony kwas solny, to celuloza materialu rozpuszcza sie jako hydrocelulo- za. Jezeli \v* dalszym ciagu przesycony kwas solny dziala na hydroceluloze, to powstaje nie tylko glukoza, lecz równiez bezwodniki cukrów majace sklonnosc do polimeryzacji.Zarówno te bezwodniki, jak i w wiekszym jeszcze stopniu powstale z nich produkty — 2 -polimeryzacji stawiaja duzy opór hydroli¬ zie i nie daja sie wcale przeprowadzic z po¬ wrotem w glukoze albo tylko z trudem. Z tego powodu powstaja straty wydajnosci substancji ulegajacych fermentacji, a po¬ niewaz te substancje nieulegajace fermen¬ tacji wykazuja ciemne zabarwienie, caly produkt zamienia sie w ciemna mase.Powyzszych trudnosci mozna uniknac przez zastosowanie sposobu opisanego poni¬ zej. Wykryto, ze miozna dojsc do znacznie lepszych wyników, jezeli reakcje przepro¬ wadzi sie w dwóch stopniach. Pierwszy sto¬ pien stanowi dzialanie przesyconego kwasu solnego na material zawierajacy celuloze.Dzialanie to przerywa sie, skoro tylko utwo¬ rzy sie hydroceluloza* co zwykle zachodzi po uplywie 15 minut do jednej godziny. Ma sie rozumiec, ze czas ten waha sie zaleznie od surowca, który poddaje sie dzialaniu, i musi byc ustalany od przypadku idjo przy¬ padku. Wtedy rozpoczyna sie drugi stopien.Odbywa sie to celowo w ten sposób, ze ma¬ terial nierozpuszczony oddziela sie od cie¬ czy przez osadzenie, saczenie lub w jaki¬ kolwiek inny odpowiedni sposób. Ciecz skla¬ da sie tedy ze srodka, w którym powstaje zawiesina, oraz z roztworu hydrocelulozy w przesyconym kwasie solnym. Roztwór ten mozna oddzielic od srodka, w którym po¬ wstaje zawiesina, przez zwykle oddzielanie warstwami. W razie potrzeby roztwór hy¬ drocelulozy mozna uwolnic od srodka za¬ wiesinowego przez odparowanie go w tem¬ peraturze lezacej ponizej temperatury póz¬ niejszej pracy. W tym celu wybiera sie temperature destylacji srodka zawiesino¬ wego w ten sposób, aby przechodzil on w stan lotny w temperaturze lezacej ponizej temperatury pózniejszej pracy.OLrzymany roztwór hydrocelulozy w przesyconym kwasie solnym ogrzewa sie, aby odpedzic nadmiar kwasu solnego, znaj¬ dujacego sie w postaci gazu. Gazowy kwas solny i ewentualnie przechodzacy równiez srodek zawiesinowy mozna w odpowiedni sposób otrzymac z powrotem i wprowadzic z powrotem do obiegu. Pozostaly roztwór sklada sie ze stezonego kwasu solnego i roz¬ puszczonej hydrocelulozy. Przy ogrzaniu, zastosowanym dla odpedzenia kwasu solne¬ go i ewentualnie srodka zawiesinowego, na¬ stepuje równoczesnie przejscie hydrocelu¬ lozy w glukoze, przy czyrn, praktycznie bio¬ rac, w zupelnosci uniemozliwia sie powsta¬ wanie bezwodników cukrów i produktów ich polimeryzacji, którego mozna sie bylo oba¬ wiac w obecnosci przesyconego kwasu sol¬ nego. Otrzymuje sie czysty roztwór, sla¬ bo tylko zabarwiony, który jako ciecz ulega¬ jaca fermentacji moze po odpowiednim roz¬ cienczeniu spelnic swe zadanie jako pozyw^ ka przy wytwarzaniu drozdzy.Jest rzecza znana, ze celuloze mozna przeprowadzic w cukier, jezeli material za¬ wierajacy celuloze rozdrobni sie w srodku zawiesinowym, nie rozpuszczajacym ani ce¬ lulozy, ani cukru, i praktycznie biorac nie- mieszajacym sie z woda, a nastepnie do za¬ wiesiny wprowadzi sie gazowy kwas solny i wytworzy przesycony kwas solny.Przy dzialaniu przesyconego kwasu sol¬ nego na material zawierajacy celuloze otrzymuje sie produkt koncowy, który je¬ dnak z powodu zaszlych reakcji ubocznych zawiera nie tylko cukier, lecz równiez sub¬ stancje o duzym ciezarze czasteczkowym, czarnej barwy. Najpierw powstaje z celulo¬ zy hydroceluloza. W wyniku dalszej odbu¬ dowy tworzy sie z niej poprzez rózne pro¬ dukty posrednie glukoza. Jednak obok te¬ go powstaja bezwodniki cukrów, majace sklonnosc do polimeryzacji. Bezwodniki cu¬ krów, jak i tworzace sie z nich produkty po¬ limeryzacji, nie nadaja sie czesciowo do dalszej hydrolizy i nie daja z tego powodu cukru ulegajacego fermentacji. Wydajnosc celulozy scukrzonej jest wskutek tych nie¬ pozadanych przebiegów znacznie zmniej¬ szona.Stwierdzono obecnie, ze mozna calkowi¬ cie luib przynajmniej w znacznym stopniu — 3 —uniknac tworzenia isie bezwodników cukrów, jak równiez powstajacych z nich produktów polimeryzacji, jezeli reakcje przeprowadza sie dwustopniowo. W pierwszym stopniu procesu material zawierajacy celuloze przez krótki czas, a wiec w ciagu 15 minut do jednej godziny, poddaje sie w przedsta¬ wiony sposób dzialaniu przesyconego kwa¬ su solnego. Czas, w ciagu którego zachodzi dzialanie, jest uzalezniony od surowca i mo¬ ze wahac sie w pewnych granicach. Hydro- celuloza, powstajaca podczas przebiegu pierwszego stopnia reakcji, rozpuszcza sie równiez jeszcze w stezonym kwasie solnym.Skoro tylko utworzy sie hydroceluloza, przerywa sie reakcje przez zacmiane stanu przesycenia kwasu solnego na stan steze¬ nia. Mozna to np. uskuteczniac w ten spo¬ sób, ze do mieszaniny reakcyjnej, sklada¬ jacej sie ze srodka zawiesinowego, ligniny i hydrocelulozy, wprowadza sie zimna lub ciepla wode wzglednie- pare wodna w ilo¬ sci odpowiadajacej wytwarzaniu stezone¬ go kwasu solnego.Mieszanine reakcyjna mozna wprowa¬ dzac do naczynia, do którego wdmuchuje sie przez dysze mgle wodna. Ilosc doda¬ nej wody reguluje sie tak, alby woda pd wchlonieciu nadmiaru chlorowodoru gazo¬ wego utworzyla stezony kwas solny. Mie¬ szanine reakcyjna mozna równiez wpro¬ wadzac do zimnej lufo cieplej wody albo wdmuchiwac lub rozpylac pod cisnieniem do przestrzeni wypelnionej para.Wprowadzanie do naczynia jest szcze¬ gólnie korzystne, poniewaz przy tym usu¬ wa sie bardzo szybko hydrolityczne dzia¬ lanie przesyconego kwasu solnego i prze¬ rywa kazda dalsza reakcje, która mogla¬ by byc niepozadana.Z mieszaniny reakcyjnej usuwa sie nie- rozpuszczone pozostalosci przez osadza¬ nie, saczenie lub w jakikolwiek inny od¬ powiedni sposób. Srodek zawiesinowy usuwa sie przez odparowywanie, przy czym temperature wrzenia srodka zawie¬ sinowego ustala sie korzystnie tak, aby temperatura potrzebna do usuniecia go le¬ zala ponizej temperatury, w której pozo¬ staly roztwór poddany zostanie nastepnie scukrzeniu.Skoro tylko przesycony kwas solny przeprowadzi sie w stezony kwas solny, ogrzewa sie mieszanine reakcyjna, aby przyspieszyc przemiany, które nalezy prze¬ prowadzic nastepnie. Jezeli sie czeka wy¬ starczajaco dlugo, mozna pozadane reak¬ cje nastepne przeprowadzic równiez w zwyklej temperaturze. Okazalo sie jednak celowym ogrzewac mieszanine reakcyjna do mniej wiecej 70°C, poniewaz w tempe¬ raturze tej nastepuje bardzo szybko scu- krzenie utworzonej hydrocelulozy. Przy takim przeprowadzaniu sposobu po mniej wiecej 10 minutach otrzymuje sie juz sto¬ pien scukrzenia, przy którym osiaga sie wysoka wydajnosc glukozy.Otrzymany roztwór cukru jest, w prze¬ ciwienstwie do czarnego cukru, o którym byla mowa na poczatku, jasno zabarwio¬ ny i mozna z niego zrobic wyjatkowo ko¬ rzystna pozywke do celów wytwarzania drozdzy, np. przez odpowiednie rozcien¬ czenie i doprowadzenie do najkorzystniej¬ szego ph przez zobojetnienie przy pomocy amoniaku, przy czym równoczesnie chlorek amonowy, powstajacy przy zobojetnianiu, sluzy jako nieorganiczne zródlo azotu. PL