DEP0012572MA - - Google Patents

Description

iUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 25. August 1954 Bekanntgemacht am 24. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, die bei der Herstellung von SuI-fitzellstoff abfallenden Laugen auf Alkohol zu vergären. Die hierbei erzielten Ausbeuten an Alkohol sind im allgemeinen nicht befriedigend, wenn man die Gesamtmenge der in der Sulfitablauge enthaltenen gärfähigen Verbindungen berücksichtigt. Dies gilt besonders von solchen, Laugen, die bei sog. Hartkochungen erhalten werden, bei denen der Zellstoff nur einer verhältnismäßig kurzen energischen Behandlung mit der Kochlauge unterworfen wird. Diese Laugen enthalten die vergärbaren Zucker meist in Form hoher molekularer Polyosen, welche einer unmittelbaren Vergärung mit Hefe nicht zugänglich sind. Man hat bereits versucht, die Polyosen durch Hydrolyse, beispielsweise mit Mineralsäuren, vor der Vergärung zu spalten. Diese Verfahren haben sich jedoch in der Praxis nicht einführen können, weil die Mehrkosten einer solchen Spaltung in keinem Verhältnis zu der erzielten Mehrausbeute an Alkohol stehen.

Die vorliegende Erfindung geht einen neuen Weg, indem sie zur Spaltung der in den Kochlaugen enthaltenen Polyosen diastasebildende Mikroorganismen verwendet. Es ist zwar bereits bekannt, daß Stärken aller Art durch Pilzorganismen, wie Aspergillus- und Rhizopusarten, zu vergärbaren Zuckern abgebaut werden können. So ist

609' 527/255

P 12572 IVa/6b

bereits ein Verfahren zur Erzielung von Stärkesirupen mit geringem Dextroseäquivalent vorgeschlagen worden, bei welchem stärkehaltige Stoffe zunächst mit Säure konvertiert, dann auf einen p_H-Wert von 4,6 bis 5,4 neutralisiert und durch Einwirkung von Pilzamylasen nachverzuckert werden sollen. Der erhaltene Sirup soll sich durch einen besonders hohen Dextringehalt auszeichnen. Auf Grund dieser Angaben war in keiner Weise vorauszusehen, daß die in der Sulfitablauge enthaltenen Polyosen durch Pilzamylase in vergärbare Zucker gespalten werden können. Auf diese Weise gelingt es erstmals, die Alkoholausbeute bei der Vergärung von Sulfitablauge beträchtlich zu erhöhen und sogar die Ablaugen von Hartkochungen, welche bisher infolge der mangelhaften Alkoholausbeute im allgemeinen einfach verlorengegeben wurden, für eine wirtschaftliche Alkoholgewinnung nutzbar zu machen.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die zu vergärende Sulfitablauge zunächst beispielsweise mit Kalk auf einen p_H-Wert zwischen 5 und 6, wie er für die Vergärung bekanntermaßen günstig ist, eingestellt.

Die so vorbereitete Ablauge wird nun mit einem Pilzmalz versetzt, welches aus Aspergillus- bzw. Rhizopusarten gezüchtet ist. Am einfachsten erfolgt diese Züchtung in an sich bekannter Weise auf feuchten Kleienährböden, die mit dem entsprechenden Schimmelpilz geimpft und bei geeigneter Temperatur gehalten werden. Am besten eignet sich hierzu eine Kultur von Aspergillus orycae. Das erhaltene Pilzmalz kann entweder als solches oder in Form seines wäßrigen Extraktes der — wie oben beschrieben — vorbehandelten Sulfitablauge zugesetzt werden.

Dabei hat sich überraschenderweise ergeben, daß die Pilzdiastase in der Lage ist, die bei der Entstehung von Zuckern in der Sulfitablauge bekanntermaßen sich bildenden Bisulfit-Zuckerverbindungen, die der Vergärung einen erheblichen Widerstand entgegensetzen, aufzuspalten und. somit der vollständigen Vergärung zuzuführen. Diese Tatsache war in keiner Weise vorauszusehen und stellt einen besonderen technischen Vorteil des vorliegenden Verfahrens dar.

Die mit dem Pilzmalz bzw. Pilzmalzextrakt versetzte Sulfitablauge wird nun ohne Zusatz von Nährsalzen in an sich bekannter Weise, beispielsweise mit Preßhefe, bei der üblichen Temperatur von etwa 34⁰ auf Alkohol vergoren.

Durch die beschriebenen Maßnahmen wird eine erhebliche Mehrausbeute an Alkohol erzielt, wie folgende Vergleichsversuche zeigen:

Beispiel .1

Eine Fichtensulfitablauge, wie sie bei der Erko-. chung. eines sehr harten Papierzellstoffes anfällt, wird bei 80 bis o,o^Q: mit Kalkmilch 'auf f Pfj-Wert von 5,6 eingestellt und durch Abs geklärt. Die Ablauge enthält 2,02% reduziei Substanz (nach Bertram) und 1,7 °/o ve: baren Zucker. In die auf 33⁰ abgekühlte L werden pro Liter 0,1 g Diammonphosphat 10 ecm Pilzmalzextrakt eingetragen. Im Ve von etwa 2 Stunden steigt die reduziei Substanz auf 2,48% und der vergärbare Zi auf 2,i"°/o an. Nach Zusatz von Preßhefe setz Gärung ein, bei der innerhalb 24 Stunden Alkohol/i Maische entstehen. Pilzmalzextrakt Hefe können auch gleichzeitig eingetragen we

Dieselbe Ablauge gibt bei der Vergärung Pikmalzzusatz nur 8 g Alkohol/1 Maische, se das Verfahren eine Ausbeutesteigerung von bringt.

Der Pilzmalzextrakt wird dadurch gewoi daß Kleie, auf der bei 33 bis 35° Asper| orycae gezüchtet wurde, mit der etwa 65^ Menge warmen Wassers extrahiert wird.

B e i s ρ i e 1 2

In einer Fichtenablauge ■ von einem weich gut bleichfähig gekochten Zellstoff erhöht beim Arbeiten nach Beispiel 1 die reduziei Substanz von 1,9 auf 2,14% und der vergäi Zucker von 1,6 auf 1,8%. Die Alkoholausl beträgt 9 g/i Maische gegenüber J,J g/i ohne malzzusatz (Mehrausbeute 17%).

Das Verfahren der Erfindung bietet also < erheblichen technischen Fortschritt, da die J holausbeute wesentlich erhöht wird. Eine we wesentliche Ersparnis an Gärraum wird durcj erhebliche Beschleunigung der Gärung err< Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß infolgi erhöhten Alkoholgehaltes der Maische die Kj der Destillation ebenfalls entsprechend verrij werden.

Die zur Züchtung des Pilzmalzes benöt Nährböden können für den gleichen Zweck η mais verwendet werden. Der ausgenutzte F boden läßt sich noch als wertvolles Kraftf nutzbringend abstoßen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zum Vergären von Sulfitabi; insbesondere solcher von Hartkochungen. Alkohol, dadurch gekennzeichnet, daß die lauge nach Einstellung auf einen p_H-Wert sehen 5 und 6 mit einem diastasehaltigen malz versetzt und anschließend in bekai Weise auf Alkohol vergoren wird. .

   Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 692 284; »Die Stärke«, Heft 1 (1954), S. 11.

   609 527/255 5.56