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" Procède pour le traitement des liquides d'extraction des matières cellulosiques par les acides pour la fermentation'ou' la- préparation de la levure ".
Il- est connu que l'on soumet les'matières,.cellulosiques telles que le bois, 'la paille, ;L'herbe, le roseau, etc..., avant d'attaquer la cellulose,à une extraction'par l'eau ou par les acides dilués à 'des températures assez élevées et 'que l'on fait fermenter ou transforme en .levure les liquides 'd'extraction formés pour récupérer le sucre'qu'ils renferment. A cette fin, . on réduisait par tamponnage le degré d'acidité des extraits au pH convenant pour -la: fermentation et 'l'on refroidissait ensuite les solutions aux températures requises pour la fermentation.
La Demanderesse a trouvé, à présent, que l'on réalise lors de la'préparation de la levure ou de la fermentation des liquides d'extraction des avantages considérables'sur le trai- tément actuel par les'acides en hydrolysant le liquide'chaud provenant du cuvier d'extraction par la quantité d'acide requi- se pour qu'âpres hydrolyse l'acidité soit celle qui correspond à la fermentation ou à la préparation de la levure, Après re- froidissemènt aux températures habituelles, on soumet le liqui- de d'extraction qui a été traité conformément à l'invention - à la fermentation ou à l'opération de préparation' de la levure.
par le nouveau mode de traitement, les sucres polymères infer- mentscibles dissous dans les liquides d'extraction sont dis- sociés en sucres monomères qui constituent seuls les milieux nutritif des micro organismes.'' '
L'intensité de l'hydrolyse est fonction de la concentra- tion d'acide utilisée, de la,température et de la durée du- traitement et elle se 'règle sur la teneur de la solution en sucres polymères. La quantité des deux types de sucres cités peut être tout-à-fait différente suivant les matières oellulo- siques utilisées.
Le tableau qui suit montre combien différent est le rapport entre les sucres polymères et les sucres mono- mères dans les liquides d'extraction de quelques matières vé- gétales,
EMI1.1
<tb>
<tb> Matière <SEP> : <SEP> Répartition <SEP> de <SEP> la <SEP> quantité <SEP> de <SEP> sucre
<tb> Matiere <SEP> : <SEP> existant <SEP> dans <SEP> l'extrait <SEP> en <SEP> % <SEP> : <SEP>
<tb> polymères <SEP> : <SEP> Monomères <SEP> :
<SEP>
<tb> Bois <SEP> de <SEP> pin <SEP> 80 <SEP> 20
<tb> Bois <SEP> de <SEP> hêtre <SEP> ' <SEP> 60 <SEP> 40
<tb> paille <SEP> de <SEP> seigle <SEP> 20 <SEP> 80
<tb> Tiges <SEP> de <SEP> mais <SEP> 5 <SEP> 95
<tb>
Conformément à sa teneur en sucres polymèrew, 'le liquide d'extraction de tiges de mais n'exige, par exemple, qutune
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hydrolyse de courte durée, tandis que celui qui provient du pin exige une hydrolyse très intense nour que l'on transforme les sucres polymères en composé monomère.
Les avantages inhérents au nouveau procède résident surtout dans le fait que les sucres contenus dans les liquides d'extraction sont entièrement utilisés. Ensuite, on évite les 'certes de sucres qui sont inévitables quand on tamponne suivant le procédé habituel l'acidité. Ces pertes s'élèvent pour le bois à 4 - 5 % environ et pour les plantes annuelles à 7- 8 %.
'-enfin, on profite dans une large mesure des calories des liquides chauds en soumettant ceux-ci directement à hydrolyse.
EXE PLE 1 : On fait passer la solution d'extraction obtenue par le traitement préliminaire du bois de pin, qui a un pH de 3. 9 et une teneur en matières réductrices de 2,07 %, du cuvier d'extraction dans un bac d'hydrolyse de grandeur convenable. La température du liquide y est de 135 ( environ sous une -oression effective de 3 atm.). On y ajoute alors la quantité d'acide sulfurique requise pour que la concentration de cet acide soit de 0,7 %. on abandonne alors le liquide acide à luimême pendant 2 1/2 heures emviron et la température descend ainsi à 1300 C. Les sucres polymères sont dissociés et la concentration en matières réductrices monte à 3,39 %. xoxxque L'hydrolyse étant terminée, le PH dela solution étaitde 3,9.
Après addition des sels nutritifs nécessaires pour la fermentation ou la préparation de la levure, le PH est monté à 4,6 .
On utilise alors la solution sans aucune neutralisation pour la récupération des sucres.
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"Process for the treatment of liquids from the extraction of cellulosic materials with acids for fermentation" or "preparation of yeast".
It is known that the'materials, .cellulosics such as wood, 'straw,; grass, reed, etc ..., are subjected before attacking the cellulose, to an extraction' by the 'water or by acids diluted at' sufficiently high temperatures and 'which is fermented or transformed into yeast the extraction liquids formed to recover the sugar' they contain. To this end, . the acidity of the extracts was reduced by buffering at the pH suitable for fermentation, and the solutions were then cooled to the temperatures required for fermentation.
We have now found that in the preparation of yeast or in the fermentation of extraction liquids considerable advantages are realized over current acid treatment by hydrolyzing the hot liquid. from the extraction vat with the quantity of acid required so that, after hydrolysis, the acidity is that which corresponds to fermentation or to the preparation of the yeast, After cooling to the usual temperatures, the liqui is subjected to - of extraction which has been treated in accordance with the invention - to fermentation or to the preparation operation 'of the yeast.
by the new method of treatment, the inferior polymeric sugars dissolved in the extraction liquids are broken down into monomeric sugars which alone constitute the nutrient media for microorganisms. '' '
The intensity of the hydrolysis is a function of the concentration of acid used, the temperature and the duration of the treatment and is controlled by the content of the polymeric sugars in the solution. The amount of the two types of sugars mentioned can be quite different depending on the cellulose materials used.
The following table shows how much different is the ratio between the polymer sugars and the mono-mer sugars in the liquids from the extraction of some vegetable matter,
EMI1.1
<tb>
<tb> Material <SEP>: <SEP> Distribution <SEP> of <SEP> the <SEP> quantity <SEP> of <SEP> sugar
<tb> Material <SEP>: <SEP> existing <SEP> in <SEP> the extract <SEP> in <SEP>% <SEP>: <SEP>
<tb> polymers <SEP>: <SEP> Monomers <SEP>:
<SEP>
<tb> Wood <SEP> of <SEP> pine <SEP> 80 <SEP> 20
<tb> Wood <SEP> of <SEP> beech <SEP> '<SEP> 60 <SEP> 40
<tb> straw <SEP> of <SEP> rye <SEP> 20 <SEP> 80
<tb> Stems <SEP> of <SEP> but <SEP> 5 <SEP> 95
<tb>
In accordance with its content of polymeric sugars, the maize stalk extraction liquid requires, for example, only
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hydrolysis of short duration, while that which comes from pine requires a very intense hydrolysis nour that one transforms the polymeric sugars into monomeric compound.
The advantages inherent in the new process lie above all in the fact that the sugars contained in the extraction liquids are fully used. Then we avoid the 'certainly sugars which are inevitable when the acidity is buffered according to the usual method. These losses amount for wood to about 4-5% and for annuals to 7-8%.
Finally, the calories of hot liquids are taken advantage to a large extent by subjecting them directly to hydrolysis.
EXE PLE 1: The extraction solution obtained by the preliminary treatment of pine wood, which has a pH of 3.9 and a reducing matter content of 2.07%, is passed from the extraction vat to a tank hydrolysis of suitable size. The temperature of the liquid is 135 (approximately under an effective -oression of 3 atm.). The quantity of sulfuric acid required is then added to it so that the concentration of this acid is 0.7%. the acidic liquid is then left to itself for about 2 1/2 hours and the temperature thus drops to 1300 C. The polymeric sugars are dissociated and the concentration of reducing materials rises to 3.39%. xoxxque The hydrolysis being completed, the pH of the solution was 3.9.
After addition of the nutrient salts necessary for fermentation or preparation of the yeast, the pH rose to 4.6.
The solution is then used without any neutralization for the recovery of the sugars.