DD283841A5

DD283841A5 - Verfahren zur herstellung von natriumgluconat auf mikrobiologischem wege

Info

Publication number: DD283841A5
Application number: DD32874789A
Authority: DD
Inventors: Marian Maczynski; Piotr Gzyl; Marian Remiszewski; Zbigniew Antecki; Grzegorz Kaczmarowicz; Stanislaw Walisch; Wojciech Wnuk; Andrzej Sokolowski
Original assignee: Centralne Laboratorium Przemyslu Ziemniaczanego,Pl; Cukrownie Gdanskie P. P. W Malborku Fabryka Kwasu Cytrynowego "Cytrokwas",Pl
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-10-24
Also published as: PL154789B1; PL272955A1; CN1037926A; CZ310389A3; CZ279246B6

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumgluconat auf mikrobiologischem Wege, bei dem als Gaerungsubstrats, neben /NH4/2 HPO4, MgSO47H2O und KH2PO4, Staerkehydrolysat 5-80-DE, bevorzugt 10-45. das Glucose, Maltose und Oligosacchariden enthaelt, verwendet wird. Nach der Sterilisation des Substrats und vor der Impfung mit Sporen von Aspergillus niger, bei einer Temperatur von 70-30C wird Enzympraeparat mit Glucoamylase zugegeben. In der Masse wird dann gleichzeitig die Biokonversion des Geraeungssubstrats mit Verzuckerung und stufenweiser Neutralisation mit NaOH durchgefuehrt. Das erfindungsgemaesz hergestellte Natriumgluconat findet in der Nahrungsmittel- und Textilindustrie, in der Haushaltchemie und Galvanotechnik sowie zur Metallkorrosionsvorbeugung Verwendung.{Natriumgluconat-Herstellung; Gaerungssubstrat Staerkehydrolysat; Enzympraeperat Glucoamylase; Sporen Aspergillus niger; Biokonversion; Neutralisation NaOH}

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumgluconat auf mikrobiologischem Wege, das in der Nahrungsmittel- und Textilindustrie, in der Haushaltschomie und Galvanotechnik sowie zur Motailkorrosionsvorbeugung Verwendung findet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt Ist ein Verfahren zur Herstellung von Natriumgluconat auf mikrobiologischem Wege unter anderem aus folgenden Veröffentlichungen:

- R. Mlom. V. Pfeifer, A. Mover. D.Tranfler u. M.Conway - „Industrial and Engineering Chemistry", 1952 V.44 Nr.2.435-440.

- H. Peppier u. D. Periman - „Mikrobial Technology", V. 1.376-383. New York. 1979. M.Röhr, C. Kubicek, J.Kominek- „Biotechnology", V.3.456-465. Weinheim. 1983.

Das Verfahren beruht darauf, daß dos Gärungssubstrat Wasserlösung reiner Glucose mit Zusatz von Mangansalz, Kalium-, Magnesium· und Ammoniumsalzen in Form von Sulfaten und Phosphaten sowie mit Zusuz natürlicher Komponenten, wie Hefeextrakt, Peptone oder aufgeweichtem Mais verwendet wird. Das bereits sterilisierte Substrat wird mit Sporen von Aspergilius niger geimpft, sowie bei der Temperatur 30⁰C stark gelüftet, um das Wachsen von Myzelium zu sichern, und die . Biokonversion der Glucose zu Gluconsäure durchzuführen. Während der Gärung wird die entstandene Gluconsäure stufenweise durch Natriumhydroxid neutralisiert. Nach Abschluß des Gärungsprozesses wird die gesamte Masse filtriert, um das Mycelium abzutrennen. Aus dem Filtrat, das verdichtet wird, wird dann Natriumgluconat durch Kristallisation oder Trocknung in entsprechenden Anlagen ausgesondert.

Ähnliche Methoden werden in amurikanischen Patentbeschreibungen Nr. 3576718 und 3907640 sowie in der Patentbeschroibung der BRD Nr. 1817907 beschrieben, bei denen im Gärungssubstrat neben reiner Glucose und anorganischen Salzen auch natürliche Zusätze verwendet werden, wie: Peptone, Kartoffelextrakt, aufgeweichter Mais oder Harnstoff. Der Nachteil der bekannten Lösungen ist es, daß bei diesen Methoden teure reine Glucose verwendet wird, was die Kosten der Gev Innung von Natriumgluconat steigert, diese Kosten werden noch durch die Kosten der verwendeten natürlichen Komponenten erhöht.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Natriungluconat bereitgestellt, das durch Verwendung billigerer Rohstoffe sowie eine verbesserte Technologie wirtschaftlicher als bereits bekannte Verfahren ist.

Darlegung des Wosens der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein w'rtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Natriumgluconat zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei den; für die Vorbereitung des Gärungssubstrats neben anorganischen Komponenten Stärkehydrolysat mit 5-80 DE, bevorzugt 10-45, verwendet wird, welche Glucose, Maltose und Oligosaccharide enthält. Nach der Sterilisation des Substrats und vor der Impfung mit Sporen von Aspergillus niger, bei Temperaturen von 70-30⁰C, wird 0,01-0,04% im Verhältnis zur Gesamtmasse Enzympräparat mit Glucoamylase zugegeben.

Daraufhin wird in der Masse gleichzeitig die Verzuckerung und Biokonversion sowie die stufenweise Neutralisation durch Natriumhydroxid durchgeführt.

Die Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, statt der teuren Glucose einen billigeren Rohstoff wie Stärkehydrolysat, welches aus der Stärke nach der Säure-, Säure-bnzym- oder Enzymhydrolyse gewonnen wird, und welches hauptsächlich Glucose, Maltose und Oligosaccharide enthält, zu verwenden. Die hohe Effektivität des Verfahrens unter Verwendung der Stärkehydrolysate wurde dank der entsprechend gewählten technologischen Parameter und der Verbindung des Verzuckerungsprozesses des Substrats und des Biokonversionsprozesses erreicht.

Beide Prozesse werden gleichzeitig im Bioreaktor durchgeführt. Es hat sich außerdem gezeigt, daß das gewonnene Endprodukt chemisch rein ist und mit seinen Eigenschaften nicht vom Produkt aus der Biokonversion der reinen Glucose abweicht.

Ausführungsbeisplelo

Dio folgenden Beispiele erläutern clio Erfindung näher.

Beispiel 1

In 700-90Og Wasser wird 200g Stärkehydrolysat aus der Säurenhydrolyse mit DE = 45.0, 0.4 g (NH₄I₂HPO₄, 0,2g MgSO₄ · 7H₂O, 0,3g KH₂PO₄, gelöst. Die Müsse wirl sterilisiert und auf dio Temperatur von 60'C abgekühlt, daraufhin wird 0,01-0,04% Enzympräparat mit Glucoamylase im Verhältnis zur Substratmasse zugegeben. Dieses Substrat wird nacl,, .bkühlung bis auf die Temperatur von 30°C. mit Keimen - Sporen von Aspergillus niger 10° im Verhältnis zu seiner Masse, geimpft.

Im geimpften Substrat wird gleichzeitig zu seiner Verzuckerung die Biokonversion bei der Temperatur von 30°C und bei intensiver Belüftung in der Zeit von 36 Stunden durchgeführt. Die während des Prozesses entstehende Gluconsäure wird stufenweise mit 25prozentigor Lösung von NaOH neutralisiert, wobei der pH-Wert des Substrats bei 5-7 bdibehalten wird. Nach 36 Stunden Biokonversion erreicht man die 98piozentigo Oxidierung der Glucose zu Gluconsäure und die entsprechende stöchiometrische Menge von Natriumgluconat.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Natriumgluconat auf mikrobiologischem Wege, durch Biokonversion des Gärungssubstrats mit (NH₄^HPO₄, MgSO₄ · 7H^O · KH₂PO₄, welches zuerst sterilisiert und dann mit Sporen von Aspergillus niger geimpft wird und durch stufenweise Neutralisation der entstehenden Gluconsäure mit NaOH während der Biokonversion gekennzeichnet dadurch, daß zur Vorbereitung des Gärungssubstrats neben anorganischen Komponenten Stärkehydrolysat mit 5-80 DE, bevorzugt 10-45, das Glucose, Maltose und Oligosaccharide enthält, verwendet wird, und daß nach der Sterilisation des Substrats, bei einer Temperatur 70-30⁰C, 0,01-0,04% Enzympräparat mit Glucoamylasa im Verhältnis zur Gesamtmasse zugegeben wird, und daß die Masse mit Sporen von Aspergillus niger geimpft und dann gleichzeitig die Verzuckerung und die Biokonversion sowie die stufenweise Neutralisation durchgeführt wird.

Anwendungsgebiet i!er Erfindung