Способ сбраживания целлюлозосодержащих материалов и отходов

 

СССР

Класс 6Ь, 16.. {о Я () 2 .j

on wc H 14к vaosvE E

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ «СТВУ

ЗЛЕ иЕГИрирОЕиНО Е Бвр: ИЗ И.р rllt. Ной 1ЪГИ 1аЛП Ира СГИ ССЛ. Р

В. В. Первозванский, Ю. С. Чельцова и Л. Г. Логинова

Способ сбраживания целлюлозосодержащих материалов и отходов

Заявлено 7 декабря 1940 гока в Hapi oiIIIIIuIeiIpoii за p% 2943 (319062) с врисоедииениегя заявки Эй 2944 от 7 декабря 1940 года

Опубяиковаио 31 августа 1944 года

Известно, что некоторые виды термофильнь|х бактерий сбражива, ют растительные материалы и отходы, содержащие неодревесневшую или малоодревесневшую целлюлозу, а также сопутствующие ей другие углеводы — крахмал, гемицеллюлозу, сахара — на этиловый спирт и летучие органические кислота. Хотя образование при термофильном брожении целлюлозы спирта и органических кислот и было известно, однако не было установлено, при каких условиях процесс идет в сторону наибольшего образования спирта и при каких условиях образуется больше кислот.

Настоящее изобретение дает воз, можность регулировать процесс сбраживания целлюлозосодержащих материалов так, чтобы по желаншо получить максимальный выход или спирта или органических кислот.

Одним из основных условий для получения при термофильном брожении цел.полозных материалов повышенных выходов этилового спирта является наличие активных элсктивных куг1ьтур, споссбных к образованию значительных количеств спирта при брожении.

Выход спирта при брожении зависит от употребляемой для броже- ния элективвой культуры. так KdK различные культуры дают при одних и тех же материалах различные выходы прсдуктов и, в особенности, спирта.

При применении одной и той же элективной культуры выход спирта зависит от состояния культуры (ее физиологической активности) и от условий, в которых ведется сбражигание.

Необходимые условия для образования повышенных количеств спирта при брожении в основном сводятся к следующему.

Активная реакция среды должна находиться в пределах слабошелочной зоны рН =7,2 — 7,8, так как сдвиг реакции среды в кислую сторону прежде всего сильно отражается на выходе спирта, тормозя его образование. Температура 55 является оптимальной для образования спирта. Повышение температуры до 60" ведет к ускорению брожения при одновременном увеличении выхода летучих органических кислот. Установлено, что при прочих равных условиях — употребление одной и той же среды одной и той же элективной культурь1, собл1одение одинаковых. температурных услсвий, условий нейтрализации и пр., — количество посевного материала при термофильном броiKQHIIII оказыВаст Т111:.Жс . В„ Iняние HII № 640Л

Отв. редактор Д. А. Михайлов, Й4042 Лодписано к печати 16/IV-46 r.

Типография Госпланиздата, выход спирта Быстрые темпы брожения, вызываемые употреблением больших количеств посевного материала, способствуют повышенному образованию спирта; при более медленном .брожении (при меньших количествах посевного материала), как правило, получаются более низкие выходы спирта, и в этих условиях наблюдается торможение образования спирта и даже его дальнейшее биохимическое превращение. Употребление больших коли«еств посевного материала (около

20% от количества сбраживаемои массы) при термофильном брожении способствует спиртообразованию, а при применении меньших количеств посевного материала (около 15 0) брожение идет в сторону большего образования кислот.

Ниже приводится пример выполнения способа.

Для проведения брожения подлежащий сбраживанию материал измельчают, разваривают, к полученной массе добавляют питательные минеральные соли, содержащие калий, аммиачный азот, магнии, серу и фосфор, а также нейтрализующие вещества в количествах, необходимых для создания и поддержания во время брожения слабощелочной реакции среды, и предварительно размноженную в необходимом количестве (около 20% по объему) маточную культуру. Брожение ведут при температуре 55 с поддержанием слабо щелочной реакции среды при начальном содержании сухих веществ в заторе

6 — 8%. Длительность брожения— трое суток.

Выход продуктов в конце брожения составляет: этилового спирта в среднем 10 и летучих кислот—

25 — 30% на взятое для брожения сухое вещество.

Сбраженная жидкость содержит спирт в концентрации 0,5 — 0,6",> и летучие кислоты — 1,8 — 2,0%.

Спирт может быть отогнан на брагоперегонном аппарате, летучие же кислоты, будучи связанными в виде солей, не улетучиваются, а остаются в растворе. Они могут быть получены или выпариванием осветленной сбраженной жидкости досуха в виде ацстатного порошка, или же после предварительного сгущения и разложения солей минеральной кислотой выделены в виде свободных кислот отгонкой, или же извлечены каким-либо другим известным способом, например, экстракциеи соответствующими растворителями.

Получающиеся при брожении летучие кислоты состоят преимущественно из уксусной кислоты, количество которой составляет от 80—

92% (свекловичный жом, кукурузные кочерыжки) до 65 — 70% (картофельная мязга, хлебо-картофельная барда). В составе летучих кислот присутствуют также масляная и муравьиная кислоты.

Предмет изобретения

1. Способ сбраживания целлюлоосодержащих материалов и отходов элективными культурами термофильных целлюлозных бактерий на спирт и летучие органические кислоты, отличающийся тем, что брожение ведут в слабощелочной среде при рН =7,2 — 7,8 и при температуре около 55, с целью получения летучих кислот и максимального выхода спирта, или при температуре около 60 для преимущественного получения летучих органических кислот.

2. Прием выполнения способа по п, 1, о тл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения выхода спирта, применяют около 20% по объему маточной культуры, а для повыше5о ния выхода кислот — около 15 о.

Техн. редактор М. В. Смольикова

Тираж 500 экэ. Цена 65 к. Зак. 318 нм. Воровского Калуга