Verfahren zur Herstellung einer Nährlösung aus Zel.ls,toffablaugen
von Laubhölzern für die Züchtung von Hefe und hefeähnlichen Pilzen In Zellstoffablaugen
von Laubhölzern lassen sich bekanntlich nach verschiedenen Verfahren Hefe und hefeähnliche
Pilze, wie Torula utilis und Monilia- candida, züchten. Allerdings sind diese Ablaugen
nicht ohne weiteres für die Durchführung biologischer Prozesse, wie Verhefung oder
Vergärung, brauchbar. Sie müssen vielmehr erst durch eine geeignete Vorbehandlung
von den schädlichen Begleitstoffen nach Möglichkeit befreit «-erden. Zu diesem Zweck
wird die Ablauge entweder heiß unter Zugabe von Mineralsäuren zur Entfernung der
schwefligen Säure gelüftet und dann neutralisiert, oder es werden aus ihr die den
Verhefungsvorgang störenden Substanzen durch Ausfällen mit geeigneten alkalisch
reagierenden anorganischen Stoffen, herausgenommen. Infolge der Schutzkolloideigenschaft
der Ablauge gelingt die Ausfällung jedoch nur, wenn mindestens der Neutralpunkt,
besser aber schwache Alkalität, eingestellt wird. Das basische ligninsulfosaure
Calcium fällt überhaupt erst bei einem pH von 144 aus. Schließlich kann man die
schädlichen Stoffe auch durch Destillation entfernen.Process for the production of a nutrient solution from Zel.ls, toffablaugen
of hardwoods for the cultivation of yeast and yeast-like fungi In pulp waste liquor
As is well known, deciduous trees can be yeast and yeast-like substances by various methods
Grow mushrooms such as Torula utilis and Monilandida. However, these are waste liquors
not without further ado for the implementation of biological processes, such as verheungs oder
Fermentation, usable. Rather, they first have to go through a suitable pretreatment
freed from the harmful accompanying substances as far as possible. To this end
the waste liquor is either hot with the addition of mineral acids to remove the
sulphurous acid is ventilated and then neutralized, or it becomes the den
Fermentation process interfering substances by precipitation with suitable alkaline
reacting inorganic substances, taken out. Due to the protective colloid property
the waste liquor, however, only succeeds in precipitation if at least the neutral point,
better but weak alkalinity. The basic lignosulfonic acid
Calcium only precipitates at a pH of 144. After all, you can
Remove harmful substances also by distillation.
Die Zellstoffablaugen von Laubhölzern enthalten stets größere Mengen
an organischen Säuren, insbesondere Essigsäure, die von der Hefe bei ihrer Vermehrung
im Lüftungsverfahren assimiliert werden. Wird nun die in den Ablaugen enthaltene
schweflige Säure beim Neutralpunkt bzw. die Ligninsulfonsäure beim pH = 11,4 mit
sogenannten fixen Alkalien; als welche im folgenden die alkalisch reagierenden anorganischen
Stoffe mit Ausnahme von Ammoniak verstanden sein sollen, als Ca S 03 bzw. basischer
ligninsulfosaurer Kalk ausgefällt, so werden dabei auch die
organischen
Säuren an dieses fixe Alkali gebunden. In dem Maße, in dein bei der Verliefung organische
Säuren verschwinden, wird Alkali frei, das nun die Reaktion rum \ rutralpunkt bzw.
in den alkalischen Bereich verschiebt, wenn inan nicht durch Zugabe von Säure für
eine Regelurin Sorge trägt. Dabei treten jedoch, insbesondere bei Verwendung von
Schwefelsäure und Sulfaten als stoffe, Ausfällungen von Calcitunlzliosliliat bzw.
Calciunisulfat auf, die den Verliefungsprozeß und damit die Qualität der 1.-Iefe
ungünstig beeinflussen.The pulp waste liquor from hardwood always contains larger quantities
of organic acids, especially acetic acid, produced by yeast as it multiplies
be assimilated in the ventilation process. Is now contained in the waste liquor
sulphurous acid at the neutral point and ligninsulphonic acid at pH = 11.4
so-called fixed alkalis; as which in the following are the alkaline-reacting inorganic ones
Substances with the exception of ammonia should be understood as Ca S 03 or more basic
lignosulfonic lime precipitated, so are the
organic
Acids bound to this fixed alkali. To the extent that you are organic in the course of the run
Acids disappear, alkali is released, which now starts the reaction around \ rutralpunkt resp.
shifts to the alkaline range if inan not by adding acid for
a menstrual urine takes care of them. However, this occurs, especially when using
Sulfuric acid and sulphates as substances, precipitates of calcitunlzliosiliat resp.
Calciunisulphat, which the flow process and thus the quality of the 1st-Iefe
affect unfavorably.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß auf jegliche Vorbehandlung
der Ablauge vor der Verliefung verzichtet werden kann und dazu alle Schwierigkeiten,
die aus einem hohen Gehalt der verliefungsfertigen Lauge an fixen Alkalien entspringen,
vermieden werden, wenn man clen Gehalt an diesen alkalischen Mitteln durch die Verwendung
von Ainnioniak zur teilweisen 'Neutralisierung der organischen Säuren bis
zu einem über 4,5 liegenden püWert niedrig hält. Bei der Verhefung werden dann sowohl
das Ainnionialz als auch die organische Säure assimiliert, wodurch sie aus der Lauge
verschwinden, ohne eine Änderung des pH-Wertes zur Folge zu haben-Nach der neuen
Arbeitsweise versetzt inan die saure Ablauge der Laubhölzer mit so viel Ammoniak,
als zur Erzielung maximaler Eiweißausbeuten notwendig ist, wobei bei kontinuierlichen
Verfahren ein Stickstoffüberschuß zweckmäßig zu vermeiden ist. Erst dann stellt
man mit einem fixen Alkali, z. B. Ätzkalk, einen pH-Wert ein, der so hoch. mindestens
aber .I,5, sein muß, daß sich während der Verliefung. ohne Zusatz von Säuren oder
Alkalien, eine dem Wachstuinsopthnuin der verwendeten Heferasse entsprechende konstante
Reaktion einstellt. Die Feststellung der jeweils nötigen Ainnioniakinenge, die sich
nach dein zur Verwendung kommenden Substrat und seinem Gehalt an verhefbaren organischen
Säuren richtet, erfolgt durch einen kurzen Vorver such.It has now been found, surprisingly, that any pretreatment of the waste liquor prior to drainage can be dispensed with and all difficulties arising from a high content of fixed alkalis in the ready-to-flow liquor are avoided if the content of these alkaline agents is used of ammonia for the partial neutralization of the organic acids down to a püvalue above 4.5. During the fermentation, both the ammonia and the organic acid are assimilated, whereby they disappear from the lye without changing the pH value. than is necessary to achieve maximum protein yields, it being advisable to avoid an excess of nitrogen in continuous processes. Only then is it made with a fixed alkali, e.g. B. quicklime, a pH that is so high. but at least .I, 5, must be that during the lapse. without the addition of acids or alkalis, a constant reaction corresponding to the growth rate of the yeast strain used is established. The determination of the Ainnioniakinenge required in each case, which depends on the substrate to be used and its content of harmful organic acids, is carried out by means of a brief preliminary test.
Das neue Verfahren der Züchtung von Hefe und hefeähnlichen Pilzen
in Zellstoffablaugen der Laubhölzer kann sowohl in unterbrochenem als auch ununterbrochenem
Arbeitsgang durchgeführt werden.The new method of growing yeast and yeast-like mushrooms
In pulp waste the hardwoods can be in both interrupted and uninterrupted
Operation to be carried out.
Die neue Arbeitsweise hat gegenüber den bisher üblichen Verfahren
folgende Vorteile: Eine Vorbehandlung der Stilfitablati-e ist nicht erforderlich.
Verluste an verliefbaren Substanzen, wie sie durch das Lüften oder die Destillation
bzw. durch die alkalische Reaktion eintreten können und die Ausbeuten an Eiweiß
vermindern, werden ausgeschaltet. Ausfällungen, wie sie sonst bei Zugabe von
half; und Phosphaten erfolgen, «-erden ver-
hindert. Es tritt somit keine Störung des
Verliefungsprozesses ein, auch kann seine
Geschwindigkeit nicht durch Besch:idigung
und Blockierung der Hefezellen vermindert
werden. Der Aschengehalt der Erntehefe liegt
nicht höher als bei einer normalen Preßliefe.
Die Wasserstofionenkonzentration de, Zu-
iaufes kann so eingestellt werden, <laß eine
Änderung während des Verhefungsprozesses
im Gärgefäß nicht eintritt, eine Zugahe von
Saure oder Lauge zur pij Regelring also nicht
nötig ist. Damit wird auch die Kontrolle des
Verhefun"sprozesses vereinfacht.
Bei einem bekannten Verfahren der Vor-
bereitung von Fic'htenholzsulfitahlatige zur
Herstellung von Sprit- oder Bäckci-he fe wurde
bereits Ammoniak und Kalk zur \euti-alisa-
tion angewendet. Dabei wurde jedoch nicht
die Wichtigkeit der Einhaltung einer be-
stimmten Wasserstoffion enkonzentration bei
der Verliefung erkannt, wie die geringen Aus-
beuten von 2o°/" gegenüber der zehnfach
höheren der neuen Arbeitsweise zeigen.
Beispiel i -
2ooo Teile Buchenholzsulfitablauge mit
einem Gehalt von 5,911110 reduzierender Sub-
stani, berechnet auf Glucose, o,i59°ö S0_
Lind einem pii von 2,i werden mit 23 Teilen
Ammoniak (techn. conc., enthaltend i9,3°;0 N),
=,i Teilen :3tikali und 1,7 Teiler. 1lagnesiuni-
sulfat versetzt, wobei das pii auf .1,i steigt.
Zu der nachfolgenden Behandlung werden je
5oo Teile dieses Ansatzes benutzt. a) 5oo Teile
werden mit 0,85 Teilen technischer Phosphor-
säure (83 gewichtsprozentig) und d6@ Teilen
Wasser versetzt. b) 3oo Teile werden finit
Kalkmilch auf pii 5,1 gestellt, wozu etwa
.I Teile Ca0 nötig :find, und dann so destil-
liert,- dal ) i 5 °to als Destillat abgetrieben wer-
den. Der Rückstand wird auf das Anfangs-
volumen gebracht, abgekühlt und nach Zusatz
von o,85 Teilen technischer Phosphorsäure
mit Wasser im Verhältnis i : i verdünnt.
c) 5oo Teile werden wie bei b mit Ätzkalk
auf p11- 5,i gestellt und nach Zusatz von
o,83 Teilen technischer Phosphorsäure mit
Wasser im Verhältnis i : i verdünnt.
Man läßt nunmehr in Gärgefäßen unter
kräftiger Lüftung bei etwa 30° zu je i 5 Tei-
len Stellliefe in ioo Teilen Wasser je 500
Teile der angegebenen Sulfitablaugenwürze
kontinuierlich zulaufen und trennt nach einer
Ausreifezeit bei einer Gesamtverliefungsdauer
von ii Stunden die Hefe von der verliefteit
Würze. Es zeigte sich, ,:1a13 die Würze nach a
keinen Hefezuwachs, die Würze nach b einen
solchen t-on 26,5 Teiler, und die Würze nach c
einen selchen von 32,3 Teilen aufzuweisen
hatte.
Beispiel 6ooo Teile Buchenholzsulfitablauge, die nach einem Vorv
ersuch eine maximale Ausbeute von 28 bis 29°/a Eiweiß, bezogen auf eingebrachte
reduzierende Substanz, ergibt, mit einem Gehalt von 4,90% reduzierender Substanz,
berechnet als Glucose, o,i46% freier abdestillierbarer schwefliger Säure und etwa
1,4% organischer Säure, berechnet als Essig werden werden mit einem wässerigen.
Auszug aus 54 Teilen Superphosphat, entsprechend 9 Teilen P20," 4 Teilen Magnesiumsulfat,
5 Teilen Ätzkali und 59 Teilen Ammon:iakwasser, entsprechend 11,5 Teilen. Stickstoff,
versetzt, worauf mit Kalkhydrat ein pH von 5,2 bis 5,3 eingestellt wird. Hierzu
sind 25 Teile Ca0 erforderlich. Alsdann-, wird mit Wasser auf 650o Teile Endvolumen.
verdünnt. Diese gärfertige Würze hat einen Gehalt von 4,2% reduzierender Substanz,
berechnet als Glucose, und o,16241/, anorganischem Stickstoff.The new way of working has the following advantages over the previously customary methods: A pretreatment of the Stilfitablati-s is not necessary. Losses of substances that can flow, such as can occur through ventilation or distillation or through the alkaline reaction and reduce the protein yield, are eliminated. Precipitations, as they would otherwise with the addition of helped; and phosphates take place, «-erden ver
hinders. There is therefore no disturbance of the
Process, also can be his
Speed not by injury
and blockage of the yeast cells decreased
will. The ash content of the harvest yeast is
not higher than with a normal press conveyor.
The hydrogen ion concentration de, addi-
iaufes can be set to <let one
Change during the annulment process
does not occur in the fermentation vessel, an addition of
So no acid or lye for the pij control ring
is necessary. This also enables the control of the
Verhefun "process simplified.
In a known method of the
preparation of fic'htenholzsulfitahlatige for
Production of sprit or bakery yeast was used
already ammonia and lime for \ euti-alisa-
tion applied. However, it was not
the importance of adhering to a
agreed hydrogen ion concentration
recognized how the low
hives of 2o ° / "compared to tenfold
show higher of the new way of working.
Example i -
2ooo parts of beechwood sulphite waste liquor with
a content of 5,911110 reducing sub-
stani, calculated on glucose, o, i59 ° ö S0_
Lind a pii of 2, i become with 23 parts
Ammonia (techn. Conc., Containing 19.3 °; 0 N),
=, i divisions: 3tikali and 1.7 divisors. 1lagnesiuni-
sulfate added, the pii increasing to .1, i.
For the following treatment each
500 parts of this approach were used. a) 500 parts
with 0.85 parts of technical phosphorus
acid (83 percent by weight) and d6 @ parts
Water added. b) 300 parts become finite
Lime milk set to pii 5.1, what about
.I parts of Ca0 needed: find, and then distil-
liert, - dal) i 5 ° to are driven off as distillate
the. The residue is on the initial
Brought volume, cooled and after addition
of 0.85 parts of technical phosphoric acid
diluted with water in the ratio i: i.
c) 500 parts are made with quicklime as in b
set to p11-5, i and after adding
83 parts of technical phosphoric acid with
Water diluted in the ratio i: i.
One now leaves in fermentation vessels
vigorous ventilation at around 30 ° for each i 5 parts
len Stellliefe in 100 parts of water per 500
Parts of the specified sulphite liquor wort
run continuously and separates after one
Maturity time with a total elapsed time
from ii hours the yeast from the run off
Spice. It was found,: 1a13 the wort according to a
no yeast growth, the wort after b one
such t-on 26.5 divisors, and the seasoning according to c
a selchen from 32 to have 3 parts
would have.
EXAMPLE 600 parts of beechwood sulphite waste liquor, which, according to a preliminary test, gives a maximum yield of 28 to 29 ° / a protein, based on the reducing substance introduced, with a content of 4.90% reducing substance, calculated as glucose, 0.146% free Distillable sulphurous acid and about 1.4% organic acid, calculated as vinegar, are made with an aqueous. Extract of 54 parts of superphosphate, corresponding to 9 parts of P20, 4 parts of magnesium sulfate, 5 parts of caustic potash and 59 parts of ammonia water, corresponding to 11.5 parts. Nitrogen, added, whereupon a pH of 5.2 to 5.3 is set with hydrated lime 25 parts of CaO are required for this, then diluted with water to a final volume of 650o parts.
Sie wird nun nach Abtrennung von ausgeschiedenen Feststoffen kontinuierlich
einem für die kontinuierliche Hefeerzeugung eingerichteten Apparat, der sich in
Tätigkeit befindet und mit Hefe beschickt ist, zugeführt, in dem ohne Zugabe von
Säure oder Lauge während der Dauer der Verhefung, die sich je nach Größe des Apparates
über mehrere Tage erstreckt, ein pH von 5,8 bis 6,5 herrscht. Die kontinuierlich
den Apparat verlassende Verhefungsflüssigkeit enthält nach der Abtrennung der gebildeten
Hefe- noch: o,6 bis 0,7°/o reduzierende Substanz, während der anorganische Stickstoff
bis auf o,oöoi bis 0.0011/, verbraucht ist.After separation of the precipitated solids, it is continuously fed to an apparatus set up for continuous yeast production, which is in operation and charged with yeast, in which, without the addition of acid or lye, for the duration of the fermentation, which varies depending on the size of the Apparatus extends over several days, a pH of 5.8 to 6.5 prevails. After the yeast formed has been separated off, the fermentation liquid continuously leaving the apparatus still contains: 0.6 to 0.7% reducing substance, while the inorganic nitrogen is used up to 0.010 to 0.0011%.
Die Verhefung ergibt eine Ausbeute von 24.2% Eiweiß, berechnet auf
eingebrachte reduzierende Substanz, welche selbst dabei zu e 5 % verbraucht wird.The yeast gives a yield of 24.2% protein, calculated on
introduced reducing substance, which itself is used up to e 5%.