177362. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignocellulóz-tartalmú növényi anyagok hidrolitikus feldolgozására
23 177362 24 5. példa Lignocellulóztartalmú anyagokból, így szalmákból, füvekből, cukornádmaradékokból, valamint különböző lágy és kemény faféleségekből a lignin nagyobb részének eltávolítása ismert módon azt eredményezi, hogy ezeknek az anyagoknak a kérődzők általi emészthetősége nagy mértékben megjavul. Napjainkig azonban a delignifikáció olyan költséges volt, hogy a rosszul emészthető anyagok feljavításával kapott takarmány versenyképtelen volt a forgalomban levő egyéb takarmányokkal. A delignifikálásra ismert módszerek közül egyesek ráadásul úgy megváltoztatták a még megmaradó 15 lignint, hogy a lignocellulóz maradék mérgezővé vált szarvasmarhával szemben. A találmány szerinti eljárás alkalmazásakor a delignifikálás költségei igen nagy mértékben csökkenthetők és a maradék lignintartalom könynyen 5% alá csökkenthető rövid főzési idők hasz- 5 nosítása mellett is. Kísérleteket végzünk rezgő nyárfával, vörösfenyővel, lucfenyővel, bagasszal és búzaszalmával, mindegyik anyagból 100—100 g-ot használva légnedves állapotban. Mindegyik sarzsot rozsdamentes acélból készült, nagy nyomás alá 10 helyezhető főzőüstbe mérjük be hidrogén-kloridra nézve 0,02 mólos, 60 :40 arányú aceton/víz oldószereleggyel együtt. A 195 °Cos főzési hőmérsékletet 6—7 perces melegítés után érjük el, majd ezen a hőmérsékleten előre meghatározott időn át főzést hajtunk végre. A kapott papírpépek hozamát, maradék lignintartalmát és emészthetőségét a VIII. táblázatban ismertetjük. VIII. táblázat Növényfajta Főzési idő (perc) Hozam (%) Maradék lignin (%) Szárazanyag emészthetősége (%) rezgő nyárfa 7 40 0,39 91,3 8 36 0,14 92,5 vörösfenyő 7 40 3,43 75,4 8 30 2,73 84,8 lúcfenyő 7 45 5,00 74,0 8 37 3,6 74,4 bagassz 5 64 5,7 56,4 7 50 3,5 67,1 búzaszalma 7 64 3,6 78,6 15 55 2,8 89,1 A táblázatban megadott, in vitro emészthetőségi értékeket Mellengerger, R. W. és munkatársai módszerével [J. Anim. Sei., 30, 1005-1011 (1970)] mérjük úgy, hogy mindegyik papírpépet olyan mértékben aprítjuk, hogy 20 mesh lyukmé- 45 retű szitán átessen, majd az így kapott port levágott szarvasmarha bendőfolyadékával inkubáljuk. A példa adataiból egyértelműen látható, hogy teljes gyakorlati sikerrel alakíthatók át eddig alig vagy egyáltalán nem hasznosított növényi anyagok 50 értékes szarvasmarhatáppá. A főző-folyadékból elkülönithető melléktermékek - így a lignin, cukrok és a visszakeringtethető szerves oldószer — egy közepes méretű berendezés üzemeltetési és beruházási költségeit olyan mértékűre csökkentik, mint 55 amekkorára egyébként csak kis méretű takarmányozó berendezéshez van szükség. Az e célra alkalmazott berendezés egy egylépéses főző lehet, az oldószereleggyel a környezet hőmérsékletén végzett impregnáláshoz egy nyitott kádat használva. 60 Egy teljes takarmánygyártó üzem kialakításához szükség van még egy, nyomás alatti forgácsbeadagolóra, 35 at nyomásnak ellenálló beadagoló-nyílásra, melegítő, illetve fűtő rendszerre, nagy nyomású főző-folyadék melegítő rendszerre, visszakeringtető 65 vezetékekre, fenékhűtésű mosóra, öblítést is lehetővé tevő centrifugára, a szerves oldószer kinyerésére szolgáló egyszerű gyorsbepárlóra, tápkeverőre és péppelletizáló berendezésre. 6. példa Vizbol és szerves oldószerből álló oldószereleggyel összekeverve a cellulózrostok kinyerésének elősegítésében hatásos bizonyos szerves savak azt a járulékos előnyt is mutatják, hogy — ha a hidrolízis célja a hemicellulóz és a lignin oldása a cellulózrostok nagy polimerizációs fokának megőrzése mellett — a főzési hőmérsékleten képesek fokozatosan lebomlani, ezáltal mintegy önmaguktól korlátozva a glükánra kifejtett hatásukat. így például magasabb főzési hőmérsékleteken egy oxálsav szénhidroxidra és vízre, a szalicilsav fenolra és széndioxidra bomlik, miáltal az említett savakra nézve 0,05 mólos főző-folyadékokban a főzés kezdeti stádiumában gyors savas hidrolízis megy végbe a cellulózrostok korai felszabadulásával együtt, majd pedig - miután már a cellulóz ' hozzáférhető — a hidrolizáló hatás enyhe lesz. 12
