DE1035659B

DE1035659B - Verfahren zur Gewinnung von Glutaminsaeure aus Vinasse

Info

Publication number: DE1035659B
Application number: DEN13294A
Authority: DE
Inventors: Dr Jacob Van Julsingha
Original assignee: Centrale Suiker Maatschappij NV
Current assignee: Corbion NV
Priority date: 1956-02-18
Filing date: 1957-02-11
Publication date: 1958-08-07
Also published as: GB817179A; FR1170256A; NL204678A; CH354097A; BE554873A; NL103266C

Description

DEUTSCHES

Vinasse enthält in großem Ausmaß Glutaminsäure in ihrer Ringform, nämlich als Pyrrolidoncarbonsäure. Wenn es erwünscht ist, die Glutaminsäure aus dieser zu gewinnen, muß die Pyrrolidoncarbonsäure im sauren oder alkalischen Medium hydrolysiert werden. Aus der Lösung der Glutaminsäure kann dann die Säure abgetrennt werden, indem zunächst die Lösung auf ein p_H von 4 bis 6 eingestellt, konzentriert, der Niederschlag der so gebildeten Salze entfernt wird und dann die Lösung auf etwa den isoelektrischen Punkt der Glutaminsäure eingestellt wird (p_H + 3,2). Die Kristallisation der Glutaminsäure nimmt dann mehrere Tage in Anspruch, was seine Ursache darin hat, daß die Zuckerüberreste, Proteine, Pektine, färbenden Substanzen usw., die in der Vinasse zugegen sind, die Kristallisation der Glutaminsäure verzögern. Es ist bekannt, die Pyrrolidoncarbonsäure durch Erhitzen von Vinasse mit Kalk zu hydrolysieren. In diesen Fällen beansprucht der Erhitzungsvorgang mehrere Stunden und hat zur Folge, daß Zersetzungsprodukte gebildet werden, die das Produkt stärker verfärben. Das Ergebnis ist dann, daß die schließlich erhaltene Glutaminsäure ziemlich unrein und stark gefärbt ist.

In der deutschen Patentanmeldung N 12619 TVl)/12q wird z. B. ein Vinassekonzentrat mit einem Erdalkalihydroxyd, jedoch nur so kurz, erhitzt, daß keine merkliche Hydrolyse der Pyrrolidoncarbonsäure eintritt. Die Mischung wird gekühlt und mit einer organischen, polaren Flüssigkeit und gegebenenfalls mit Wasser verdünnt, worauf ein Niederschlag ausfällt. Der Feststoff wird von der Flüssigkeit getrennt, die organische Flüssigkeit von der Mischung abgedampft, und die Pyrrolidoncarbonsäure wird in der so verbleibenden gereinigten Lösung hydrolisiert. Schließlich wird die Glutaminsäure in an sich bekannter Weise isoliert. Das Erdalkalyhydroxyd kann als solches oder in der Form des Oxydes zugegeben werden. Das Verfahren liefert ausgezeichnete Ergebnisse, doch ist es kompliziert, weil das organische Lösungsmittel durch Destillation zurückgewonnen werden muß.

Das Verfahren nach dem vorstehend beschriebenen älteren Vorschlag beruht auf dem Gedanken, die Vinasse so weitgehend wie möglich mit einem Erdalkalioxyd oder -hydroxyd zu reinigen, so daß die Glutaminsäure aus einer in beträchtlichem Ausmaß gereinigten Lösung kristallisiert werden kann. Um die Löslichkeit der zu entfernenden Substanzen so niedrig wie möglich zu halten, wurde die Zugabe einer organischen Flüssigkeit als erforderlich angesehen.

Es wurde nun gefunden, daß bei diesem Verfahren die Zugabe einer organischen Flüssigkeit ohne Be-Verfahren zur Gewinnung
von Glutaminsäure aus Vinasse

Anmelder:

N. V. Centrale Suiker Maatschappij,
Amsterdam (Niederlande)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos,
Patentanwälte, Frankfurt/M., Lichtensteinstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 18. Februar 1956

Dr. Jacob van Julsingha, Gorinchem (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

as einträchtigung des guten Ergebnisses unterlassen werden kann. Wie beobachtet wurde, fällt hierbei zwar nur eine geringere Menge einer organische Stoffe enthaltenden Substanz aus, doch wird überraschenderweise auch in diesem Falle eine Lösung erhalten, die nur leicht gefärbt ist und in der die Kristallisation der Glutaminsäure in gleicher Weise gut vor sich geht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht daher darin, Vinasse mit einem Erdalkalihydroxyd kurz zu erhitzen, so daß noch keine merkliche Hydrolyse der Pyrrolidoncarbonsäure eintritt, dann wird das Präzipitat entfernt und darauf die Pyrrolidoncarbonsäure hydrolysiert. Eine etwa in der Lösung zurückbleibende geringe Menge an Erdalkalimetall kann, wenn nötig, bei der Hydrolyse entfernt werden, z. B. mit Hilfe von Kohlendioxyd, Schwefeldioxyd oder Natriumcarbonat. Die Glutaminsäure wird schließlich in bekannter Weise aus der so hergestellten Lösung, die nur leicht gefärbt ist, gewonnen.

Unter Vinasse versteht man eine Flüssigkeit, die nach der Fermentation von Melasse zurückbleibt (Alkoholfermentierung oder Hefeherstellung). Wenn bereits konzentrierte \^inasse vorliegt, sollte diese so weit verdünnt werden, daß das mit Erdalkalihydroxyd erhaltene Präzipitat leicht entfernt werden kann. Der Verdünnungsgrad kann natürlich innerhalb weiter Grenzen schwanken; für praktische Zwecke ist, wie gefunden wurde, eine Verdünnung von 1 Gewichtsteil Vinasse mit 1 bis 3 Gewichtsteilen Wasser ausreichend.

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Die Menge des anzuwendenden Erdalkalyhydroxyds hängt von der Natur der Vinasse ab. In der Regel genügen etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent Erdalkalioxyd oder -hydroxyd, bezogen auf konzentrierte Vinasse.

Die Vinasse ist mit der Erdalkaliverbindung nur kurze Zeit zu erhitzen, im allgemeinen in der Größenordnung von 10 Minuten bei einer Temperatur zwischen 50 und 100° C. Wie schon dargelegt, wird mit dieser Behandlung eine Reinigung der Lösung beabsichtigt, nicht etwa eine Hydrolyse der Pyrrolidon- ίο carbonsäure. Daß diese Reinigung mit Bezug auf die Kristallisation der Glutaminsäure so vorteilhaft ist, ist überraschend, da. bezogen auf konzentrierte Vinasse. nur etwa 5 bis 10% der organischen Substanzen entfernt werden.

Beispiel

Eine Menge von 1000 Gewichtsteilen konzentrierter Vinasse mit einem Glutaminsäuregehalt von 10% (Ringform) wird mit 2000 Gewichtsteilen Wasser verdünnt. Hierzu werden 150 Gewichtsteile Calcium hydroxyd zugegeben, und die Mischung wird für 10 Minuten auf 85° C erhitzt. Der Niederschlag wird dann unmittelbar — ohne vorheriges Kühlen —- filtriert und gewaschen. Das Gewicht des getrockneten Xiederschlags beläuft sich auf 220 Gewichtsteile. Demgemäß sind 7% der organischen Substanz, bezogen auf die Vinasse, ausgefällt worden. Der Niederschlag enthält keine Glutaminsäure. Das Filtrat wird abgedampft, worauf 150 Gewichtsteile Natriumhydroxyd (als 50%ige Lösung) zugegeben werden; die Mischung wird dann für 3 Stunden bei 95° C hydrolysiert. Zur so erhaltenen hydrolysierten Lösung werden nach intensivem Kühlen 457 Raumteile einer 36%igen Salzsäure zugegeben, wodurch der p_H-Wert auf 4,8 reduziert wird. Beim Konzentrieren kristallisiert ein großer Teil des Natriumchlorids und wird durch Zentrifugieren entfernt. Die Lösung wird dann mittels Salzsäure auf einen p_H-Wert von 3,2 eingestellt. Nach 8 Stunden ist die Glutaminsäure vollständig auskristallisiert.

Man erhält eine Menge von 77 Gewichtsteilen blaßgelber Glutaminsäure, das sind 69.3%. bezogen auf die in der Vinasse ursprünglich vorhandene Menge. Der Reinheitsgrad ist 90%.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Glutaminsäure aus Vinasse durch Erhitzen der Vinasse mit einem Erdalkalihydroxyd, Abtrennen des Niederschlages und Einstellen der schließlich erhaltenen Lösung auf etwa das p_H des isoelektrischen Punktes der Glutaminsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vinasse mit einem Erdalkalihydroxyd während so kurzer Zeit, daß keine merkliche Hydrolyse der Pyrrolidoncarbonsäure eintritt, erhitzt, den Feststoff von der Lösung abtrennt und in der so erhaltenen Lösung die Pyrrolidoncarbonsäure in an sich bekannter Weise hydrolysiert und die Glutaminsäure isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man konzentrierte Vinasse als Ausgangsmaterial verwendet und diese mit Wasser im Gewichtsverhältnis 1 :1 bis 3 verdünnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Menge an Erdalkalihydroxyd anwendet, die 2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der konzentrierten Vinasse, beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die verdünnte Vinasselösung mit dem Erdalkalihydroxyd auf 50 bis 100° C erhitzt.

809 580/585 7.58