Titel: | Ueber verschiedene Erscheinungen bei der Darstellung des Zukers; von Carl Hochstetter. |
Fundstelle: | Band 89, Jahrgang 1843, Nr. LVI., S. 210 |
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LVI.
Ueber verschiedene Erscheinungen bei der
Darstellung des Zukers; von Carl
Hochstetter.
Aus Erdmann's und Marchand's Journal fuͤr praktische Chemie, 1843,
Bd. XXIX Heft 9.
(Fortsezung und Beschluß von Heft 2, S.
154.)
Hochstetter, über verschiedene Erscheinungen bei der Darstellung
des Zukers.
4. Einfluß neutraler Salze auf reine
Zukerloͤsungen.
Wurden alkalische Chlorüre, neutrale, schwefelsaure und kohlensaure Alkalien mit
Zukerlösungen in Berührung gebracht, so zeigte sich unter keinerlei Umständen eine
andere Erscheinung als die, welche reine Zukerlösungen unter den verschiedenen
Einflüssen begleitet.
Die Salze stören aber die Krystallisation des Rohrzukers, namentlich die Chlorüre. Es
scheint, als ob diese wirkliche Verbindungen mit Zuker eingingen. Péligot will eine krystallisirte Verbindung von Kochsalz
mit Rohrzuker erhalten haben, anderen Chemikern ist dieß nicht gelungen. Mitscherlich nimmt keine Verbindung von Kochsalz mit
Zuker an. Ich habe nicht versucht eine solche Verbindung darzustellen, sondern
beschränkte mich darauf, auszumitteln, in wie weit diese Salze die Krystallisation
des Zukers beeinträchtigen.
Eine Zukerauflösung, welcher ich 2 Proc. vom Gewicht des Zukers Kochsalz, bei einem
anderen Versuch eben so viel Chlorcalcium zusezte, konnte ich durchaus nicht zum
Krystallisiren bringen. Die Masse, in Wasser aufgelöst und mit vieler Beinkohle kalt
behandelt, krystallisirt wieder, sie enthält aber dann nur noch Spuren dieser Salze.
Kohlensaure Alkalien verhalten sich eben so. Salpetersaure und schwefelsaure Salze
krystallisiren theilweise aus einer Zukerlösung, welcher sie in größerer Menge
zugesezt werden; ein Theil bildet aber mit dem Zuker eine schmierige Masse. In sehr
geringen Mengen zugesezt, bis zu 2 Proc., beeinträchtigen sie zwar die
Krystallisation des Zukers, aber nicht in dem Grade wie die Chlorüre.
5. Einfluß der stikstoffhaltigen
Koͤrper auf reine Zukerloͤsungen.
Nach allen jezigen Erfahrungen ist die Anwesenheit stikstoffhaltiger Körper eine
nothwendige Bedingung, um Zukerlösungen in Gährung zu versezen, sey es in weinige,
saure oder schleimige. Kein zukeriger Pflanzensaft ist frei von dieser Bedingung,
denn alle sind im Stande, unter gewissen Umständen in Gährung zu gerathen. Diese
Eigenschaft, Zuker durch sogenannte Gährung zu zersezen, gehört, wie es scheint,
nicht einem bestimmten stikstoffhaltigen Körper an, sondern man hat beobachtet, daß
thierisches wie vegetabilisches Eiweiß, Caseïn, Kleber und überhaupt die sogenannten
proteïnhaltigen Substanzen alle solchen Einfluß üben können.
Es ist hier noch einer Veränderung zu erwähnen, welche der Rohrzuker durch
stikstoffhaltige Körper erleidet und für den vorliegenden Zwek von Interesse seyn
muß. H. RosePolytechn. Journal Bd. LXXX S. 822. hat nämlich
nachgewiesen, daß bei Einwirkung von Fermenten der Rohrzuker vor Eintreten der
weinigen Gährung in eine andere Zukerart, TraubenzukerNach Ventzke Fruchtzuker., umgewandelt
wird, daß der Rohrzuker direct nicht gährungsfähig ist. Es ist sehr wahrscheinlich,
daß nicht nur der weinigen Gährung, sondern auch den anderen ähnlichen Metamorphosen
des Rohrzukers eine Umwandlung in eine andere direct gährungsfähige Zukerart
vorangeht.
Die Bedingungen, unter welchen Gährungen überhaupt eintreten, sind eine Temperatur
über dem Gefrierpunkte bis zu circa 40° R. und
Zutritt der atmosphärischen Luft zu den auf einander wirkenden Körpern.Berzelius' Chemie Bd. VIII.
Zutritt der atmosphärischen Luft ist nicht nur bei der weinigen, sondern auch bei der
sogenannten schleimigen Gährung Bedingung. Der ausgepreßte Saft des Zukerrohrs geht
leicht bei Zutritt der Luft in schleimige Gährung über; bei Abschluß derselben
bleibt er unverändert. Hierauf gründet sich die sogenannte Appert'sche Methode, die Pflanzensäfte zu conserviren. Péligot erhielt von Martinique Rohrsaft in völlig
unverändertem Zustande, indem der frische Rohrsaft bis zum Kochen erhizt und noch
heiß in Flaschen gefüllt und versiegelt wurde. Wird dieser Saft dem Zutritt der
Luft, nachdem er aus der Flasche genommen, wieder ausgesezt, so geräth er sehr
leicht in schleimige Gährung. Mit Rübensaft ist dieser Versuch noch nicht angestellt
worden.
Die Bedingungen, unter welchen stikstoffhaltige Körper die geistige, Milch-
oder Schleimgährung zu erzeugen vermögen, sind noch nicht festgestellt. Boutron und Frémy haben in
einer sehr interessanten ArbeitAnnales de Chimie, Jul. 1841, S. 257.
einen wichtigen Beitrag zur näheren Kenntniß, namentlich der Umstände, unter welchen
die sogenannte Milchgährung eintritt, gegeben.
Diese Arbeit hat besonderes Interesse für mich, weil die Milchgährung eine derjenigen
Veränderungen ist, welche der Saft der Rüben am häufigsten zeigt.
In der Runkelrübe ist vegetabilisches Eiweiß und noch eine Reihe anderer
stikstoffhaltiger Körper vorhanden; von den lezteren ist nicht nachgewiesen, ob sie
zu den proteïnhaltigen Verbindungen gehören, und ob sie geeignet sind, Veränderungen, wie
diese, zu bewirken; daß aber Rohrsaft und Rübensaft die Eigenschaft zeigen, in
Gährung zu gerathen, ist ein bekanntes Factum. Es handelt sich nur darum, zu zeigen,
ob unter den stikstoffhaltigen Materien dem sogenannten Eiweiß allein die
Eigenschaft der Einleitung einer Metamorphose zukommt.
Betrachten wir zuerst die Erscheinungen, welche der Rübensaft zeigt. Frisch
ausgepreßt der Luft ausgesezt, wird er oft sehr bald schleimig, er erleidet die
sogenannte schleimige Gährung, wie die geistige. Untersucht man solchen veränderten
Saft, so findet sich Milchsäure, Mannit, eine gummiartige Masse und
unkrystallisirbarer Zuker vor. Man kann Rübensaft 12 Stunden und länger aufheben,
ohne daß er sich wesentlich verändert, einmal aber im Zersezungsproceß begriffen,
verändert er sich schnell; die kleinste Spur eines in Gährung begriffenen
Rübensaftes, einem frischen Rübensafte mitgetheilt, leitet in wenigen Stunden
Veränderung ein. Rübensaft, aus welchem durch Kochen und Kalkzusaz ein großer Theil
seiner stikstoffhaltigen Substanzen entfernt ist, zeigt fast dieselben Eigenschaften
wie frischer Rübensaft; er erleidet, der Luft ausgesezt, schleimige Gährung, der
Saft mag viel oder wenig freies Alkali enthalten. Wird die Alkalität des Saftes
durch Säuren abgestumpft, so tritt manchmal geistige Gährung ein, aber nicht immer.
Feuchtet man aber mit solchem Safte, wenn er auch alkalisch ist, gröblich
gepulvertes Beinschwarz an, stampft die Masse in ein Glas ein und erhält sie in
günstiger Temperatur, so tritt nach kurzer Zeit, und zwar immer nur geistige Gährung
ein.
Im Kleinen versuchte ich mit Hülfe der beiden stikstoffhaltigen Substanzen, welche
ich mir aus den Niederschlägen des Rübensaftes durch Kalk bereitete, diese
Erscheinungen zu erzeugen und zu beobachten. Indem ich Zukerlösungen mit der
leimartigen Substanz in Berührung brachte, wurde die Flüssigkeit in der Regel nach
wenigen Tagen schwach sauer und etwas schleimig. Es hatte sich Milchsäure gebildet
und eine durch Weingeist fällbare gummiartige Materie; Mannit konnte ich bei diesen
Versuchen nie nachweisen. Die in Wasser unlösliche Substanz, das Eiweiß der Rübe,
mit Zukerlösungen in Berührung gebracht, leitete ähnliche Veränderungen, aber erst
nach längerer Zeit ein. Die Producte waren dieselben, ein Theil des früher
unlöslichen Eiweißes wurde auflöslich und konnte durch Tannin gefällt werden. Wurde
die Zukerlösung schwach alkalisch gemacht und mit diesen Substanzen in Berührung
gebracht, so verschwand nach kurzer Zeit die Alkalität, und die Zersezung wurde
dieselbe wie vorher. Wenn ich die Zukerlösung mit Zukerkalklösung sehr stark
alkalisch machte, konnte sehr lange keine Veränderung beobachtet werden, sie trat aber auch ein.
In allen diesen Fällen beobachtcte ich, daß der Rohrzuker sich vorher in eine andere
Zukerart umwandelte, und zwar ehe noch irgend ein Gährungsphänomen auftrat. Diese
Veränderung war sehr deutlich wahrzunehmen, wenn ich eine Zukerlösung von 10°
B., der ich von der leimartigen Substanz zusezte, auf die schon erwähnte Art in
einem mit Glasscherben gefüllten Cylinder mit der Luft in große Berührung brachte.
Ohne die Bildung anderer Producte nachweisen zu können, schien aller Rohrzuker in
wenigen Stunden umgewandelt in eine andere Zukerart. Lange genug diesen Proceß
fortgesezt, wurde endlich die Flüssigkeit schleimig, aber nicht sauer. In diesem
Fall scheinen die stikstoffhaltigen Körper zu wirken, wie bei der Essigbildung aus
Weingeist.
Säuren, namentlich Mineralsäuren, können die Gährung unter den angegebenen Umständen
verhindern. Durch Erhizen bis zum Kochen oder durch längeres Kochen verliert eine
mit stikstoffhaltigen Substanzen vermischte Zukerlösung nicht die Eigenschaft, in
Gährung zu gerathen; wie ich schon angeführt habe, geht geläuterter Rübensaft sehr
leicht in Gährung über. Rübensaft, welcher bis zu 25° B. abgedampft, also
lange den Einwirkungen der Wärme ausgesezt war, veränderte sich vollständig, als er
längere Zeit in einer Flasche sich überlassen war. Es entwikelte sich Kohlensäure,
welche den Kork der Flasche austrieb, nach 14 Tagen hörte die Gährung auf und es
zeigte sich nachher bei der Untersuchung, daß sich weder Weingeist noch Säuren
irgend einer Art gebildet hatten. Das Product war größtentheils Mannit und eine
gummiähnliche Masse, welche aus der wässerigen Lösung durch Weingeist gefällt werden
konnte.
Wird schlechter Rohrzuker aus den Colonien in Wasser aufgelöst und bei einer
günstigen Temperatur sich überlassen, so zeigt er eine ganz ähnliche Erscheinung,
wie eben erwähnt, nur konnte ich in diesen Flüssigkeiten keinen Mannit nachweisen,
ohne Zweifel, weil noch zu viel anderer Zuker seine Abscheidung verhinderte.
Alle diese Erscheinungen sind die Resultate von Einflüssen stikstoffhaltiger Körper;
überall, wo ähnliche Erscheinungen auftreten, sind solche Körper nachzuweisen.
Einflüsse anderer Art, als die eben erwähnten, können die stikstoffhaltigen
Substanzen in höheren Temperaturen ausüben, d. h. in Berührung mit kochenden
Zukerlösungen oder nur bei Temperaturen wenig über dem Kochpunkte des Wassers.
Es ist eine bekannte Erscheinung, daß, wenn eine concentrirte Auflösung von Rohzuker
und feiner Raffinade längere Zeit bei einer Temperatur von circa
110° C. erhalten wird, die erstere sich weit mehr verändert als die reine
Zukerlösung. Die Vermuthung, daß hier eine mittelbare Veränderung des Zukers durch
die in der Masse enthaltenen stikstoffhaltigen Materien bewirkt wird, liegt da nicht
fern.
Noch deutlicher tritt diese Ansicht in folgendem Versuche hervor. Man nehme eine
einfache Auflösung von Zuker und ein durch Klären mit Blut bereitetes Clairies
desselben Zukers und koche beide gleich lange Zeit, so wird das Clairies sehr bald
gefärbt, während die bloße Zukerauflösung farblos blieb. In jedem Clairies der
Raffineure, selbst wenn der reinste Zuker dazu verwandt wurde, finden sich theils
durch Tannin, theils durch dieses Reagens nicht fällbare stikstoffhaltige Körper. Es
mag seyn, daß bei Anwendung von ganz frischem Blute das Clairies frei von diesen
Substanzen ist; es wäre dieß zu versuchen, denn es ist gewiß, daß je älter, je
verdorbener das Blut ist, also je mehr Eiweiß durch Fäulniß, oder wie man die
Zersezung nennen mag, verändert wird, desto mehr stikstoffhaltige Substanzen enthält
das Clairies. Es ist aber auch nicht unwahrscheinlich, daß das Eiweiß des Blutes
beim Proceß des Klärens durch die Einwirkung der Wärme zum Theil so verändert wird,
daß es nicht mehr coagulirt, oder, einmal coagulirt, sich wieder löst.S. Berzelius' Lehrbuch der Chemie Bd. VIII S. 792.
Dasselbe Resultat erhielt ich, wenn eine reine Zukerlösung mit der schon öfter
angeführten leimartigen Substanz versezt und gekocht wurde. Die Lösung färbte sich
und die Kupferprobe zeigte die Bildung einer anderen Zukerart an. Hiebei hat sich
die stikstoffhaltige Substanz nachweisbar verändert, denn wenn das Kochen einige
Zeit andauerte, so bringt Kalkwasser zwar einen Niederschlag hervor, aber nur wenig,
während salpetersaures Queksilberoxyd einen sehr reichlichen Niederschlag
hervorbrachte. Vor dem Kochen war die Substanz durch Kalk vollkommen fällbar.
Die Producte, welche sich bei dieser Zersezung der stikstoffhaltigen Substanzen
bilden, habe ich nicht näher untersucht. Ich möchte vermuthen, daß bei dieser
Veränderung Ammoniak gebildet wird und entweicht, während die übrigen Elemente zu
sauren Producten zusammentreten und auf den Zuker dieselben Veränderungen dann
ausüben, wie alle sauren Körper. Die braune Färbung der Syrupe rührt größtentheils
von solchen Zersezungsproducten her.
Das Verhalten stikstoffhaltiger Körper beim Kochen und bei höheren Temperaturen, wie
in concentrirten Zukerlösungen, ist, so viel mir bekannt, noch wenig untersucht. Nur
wenige Körper, Leim und Eiweiß, hat man unter ähnlichen Einflüssen beobachtet und
gefunden daß sie sich
verändern. Bei diesen Versuchen waren die Substanzen bloß mit Wasser in Berührung,
also die Temperatur keinenfalls bedeutend höher als 100° C. Bei höheren
Temperaturen werden sie sich wohl wieder etwas anders verhalten, so wie überhaupt
verschiedene solcher Körper sich mehr oder weniger leicht zersezen, je nachdem ihre
Elemente loser oder fester gruppirt sind.
Nach dem Vorhergehenden können die stikstoffhaltigen Substanzen der Rübe, und ohne
Zweifel auch die des Zukerrohrs, einen verschiedenen Einfluß üben bei gewöhnlicher
Temperatur überall, wo die Säfte der Luft ausgesezt sich überlassen bleiben, und
ferner bei den Kochoperationen durch die Wärme.
6. Verhalten des Rohrzukers unter
gemeinschaftlicher
Zusammenwirkung der vorerwaͤhnten Einfluͤsse und
unter Umstaͤnden, wie sie bei der Zukerfabrication auftreten.
Die Pflanzensäfte der Zukerfabrikanten werden bekanntlich mit Kalk versezt, sowohl
der Rohrsaft als der Rübensaft. Die Säfte werden dann alkalisch theils durch einen
Ueberschuß an Kalkerde, theils durch kaustische Alkalien, welche sich durch
Einwirkung des Kalkes auf ihre Säuren bildeten. Ich habe oben gezeigt, daß der Kalk,
so wie überhaupt die Alkalien, den reinen Zuker in seiner wässerigen Auflösung nicht
zersezen, selbst unter Mitwirkung von Wärme; es fragt sich nun, welches die Wirkung
der Kalterde ist, wenn die Zukerlösungen mit fremden organischen Substanzen gemischt
sind und wenn endlich die Säfte, wie dieß sehr häufig der Fall ist, vor der
Behandlung mit Kalk schon eine andere oder mehrere Zukerarten gebildet enthalten.
Theilweise habe ich schon im vorigen Abschnitte das Verhalten des Rohrzukers unter
solchen Umständen abgehandelt. Ich habe nämlich gezeigt, daß die Veränderung des
Rohrzukers unter Einfluß der stikstoffhaltigen Substanzen bei gewöhnlicher
Temperatur durch Kalk nicht aufgehoben, sondern mitunter beschleunigt oder
wenigstens befördert wird. Hier will ich den Einfluß der Wärme noch zuziehen.
Wenn frischer Rübensaft, welcher nach vorherigem Versuch durch die Kupferprobe frei
von jeder anderen Zukerart als Rohrzuker befunden wurde, nach Art der
Zukerfabrikanten mit Kalk in der Kochhize behandelt wird, so ist eine Einwirkung
die, daß sich Kalkverbindungen niederschlagen, deren Zusammensezung ich vorn
angegeben habe, und eine zweite, daß ein Theil der stikstoffhaltigen Körper sogleich
eine Zersezung erleidet, wovon Ammoniak ein Product ist. Untersucht man nach diesem
Vorgange den klaren Saft, so findet sich keine Spur einer anderen Zukerart, der
Rohrzuker hat sich nicht verändert, der klare Saft hat sich auch nicht stark
gefärbt, er ist ganz
hell weingelb. Wird derselbe Saft in einer offenen Schale oder in einem Kolben eine
Stunde oder länger gekocht und abgedampft, so entwikelt sich fast fortwährend
Ammoniak, während die Flüssigkeit sich trübt, ohne sich aber bedeutend mehr zu
färben, als durch die Concentration der Flüssigkeit erklärt werden kann. Untersucht
man nach dieser Zeit die Flüssigkeit mit der Kupferprobe, so findet sich auch keine
Spur veränderten Zukers vor, vorausgesezt, daß der Saft fortwährend alkalisch blieb.
Es hatten sich zugleich Niederschläge gebildet, welche aus kohlensaurem Kalk, Leucin
und einem anderen unlöslichen Kalksalze bestanden.
Da bei den Versuchen im Kleinen von diesen Niederschlägen nur geringe Mengen erhalten
wurden, eine nähere Kenntniß der während des Abdampfprocesses von alkalischem
Rübensaft gebildeten Producte aber interessant seyn mußte, untersuchte ich die
Niederschläge, welche sich in den Abdampfpfannen der Zukerfabrik der HHrn. Schmidt und Comp. in Westerhausen bei Magdeburg stets
bilden. Ich fand dieselben zusammengesezt aus:
Leucin,
kohlensaurem Kalk,
zwei Kalksalzen, von denen das eine durch Essigsäure, das
andere durch Salzsäure zersezt werden konnte. Die Säuren dieser Salze waren
organischer Natur, ich konnte sie aber nicht bestimmen;
einer schwarzen humusähnlichen Substanz, die beim Erhizen
sich aufblähte, schmolz und nach verbranntem Horn roch;
einer Kalkseife, deren Fettsäure von dem Fettzusaz während
des Abdampfens herrührte.
Außer diesen Producten haben sich auch auflösliche Kalksalze gebildet, und in dem
abgedampften Saft finden sich neben diesen noch eine Menge fremder organischer
Substanzen, durch Einwirkung der Wärme und Alkali mehr oder weniger verändert.
Eine Zersezung der stikstoffhaltigen Körper, wie ich sie vorn annahm, ist durch die
in den Abdampfpfannen gebildeten Niederschläge vollkommen bewiesen, denn Leucin
entsteht durch den Einfluß des Alkali's auf diese Substanzen, und bei Bildung dieses
Products muß Ammoniak entwikelt werden. Während diese Einwirkungen und Zersezungen
vor sich gehen, erleidet der Zuker keine Veränderungen, ohne Zweifel, weil alle
sauren Producte, deren Bildung vorausgesezt werden muß, im Augenblik ihrer
Entstehung von dem vorhandenen Alkali, der Kalkerde, aufgenommen werden, der andere
indifferente Theil der Zersezungsproducte aber eine chemische Einwirkung auf den
Zuker nicht erwarten läßt.
Zur Hervorbringung dieser Erscheinungen ist eine nothwendige Bedingung die Wärme, und zwar
von einer Intensität, welche die Temperatur des kochenden Wassers übersteigen oder
doch wenigstens erreichen muß. Wenn nämlich alkalischer Rübensaft im Vacuum bei
einer Temperatur von circa 70–80° C.
abgedampft wurde, so bilden sich fast gar keine Niederschläge, welche auf einen
ähnlichen Proceß, wie oben erwähnt, schließen ließen; die blanken kupfernen
Heizflächen bleiben blank, denn es haben sich keine unlöslichen Kalksalze
niedergeschlagen. Das verschiedene Verhalten des alkalischen Rübensaftes in den
Vacuumpfannen und den offenen Pfannen kann dem Einflusse der Luft nicht
zugeschrieben werden, denn die Bildung der Dämpfe bei der Abdampfung ist so
energisch, daß eine Berührung der Luft mit der Flüssigkeit gar nicht denkbar
ist.
Ich sagte vorhin, daß sich bei meinen Versuchen im Kleinen keine andere Zukerart
unter solchen Einflüssen gebildet habe, daß ich überhaupt keine Zersezung des Zukers
wahrnehmen konnte, woraus hervorgeht, daß auch hier die Alkalien, die Kalkerde,
schüzend für den Rohrzuker wirken. Im Großen konnte ich diese Thatsache nicht
beobachten, weil mir jezt die Gelegenheit dazu fehlte und früher die Anwendung der
Kupferprobe mir noch unbekannt war.
Anders werden die Erscheinungen, wenn, wie dieß häufig der Fall ist, der Rübensaft,
ehe er mit Kalk behandelt wird, sich etwas verändert hat, namentlich wenn er andere
Zukerarten, wie Frucht- oder Traubenzuker, enthält.
Diese beiden Zukerarten zeigen nämlich gegen Alkalien ein ganz verschiedenes
Verhalten als der Rohrzuker. Wässerige Auflösungen dieser Zukerarten, mit Kalkwasser
oder Kalkmilch versezt, zersezen sich schon bei gewöhnlicher Temperatur vollständig,
jedoch gehört dazu eine dauernde Einwirkung. Mit Hülfe der Wärme geht jedoch diese
Veränderung sehr rasch vor sich und zwar um so energischer, je höher die Temperatur
ist, welcher alkalische Lösungen dieser Zukerarten ausgesezt werden.S. Péligot's Untersuchungen uͤber die
chemischen Eigenschaften der Zukerarten, Annales de
Chimie, Tom. LXVII
p. 113. Die Producte, welche sich
dabei bilden, sind noch wenig untersucht, unter anderen mehrere Säuren:
Kalizukersäure von Péligot, Glucin- und
Apoglucinsäure. Die Zersezungsproducte scheinen ähnlich denen zu seyn, welche sich
durch concentrirte Einwirkung von Säuren auf Rohrzuker bilden.
Eine Zukerauflösung, welche nur Spuren von einer anderen Zukerart enthält, färbt sich
beim Erhizen mit Kalkwasser fast augenbliklich. Es ist daher in dem Kalkwasser oder
in einer Zukerkalklösung ein Reagens gegeben, in ungefärbten Zukerlösungen eine
andere Zukerart nachzuweisen.
War in einer alkalischen Lösung hinlänglich Frucht- oder Traubenzuker
vorhanden, so verschwindet nach kurzer Zeit die Alkalität vollständig, es ist durch
Kohlensäure keine Kalkerde mehr zu fällen.
Wenn ich die Lösung eines Gemisches von Trauben- und Fruchtzuker mit einer
concentrirten Zukerkalkauflösung versezte und eine Flüssigkeit von circa 20° B. davon erhielt, so konnte nach
zweistündigem Kochen keine Spur der beiden fremden Zukerarten nachgewiesen werden,
sie hatten sich vollständig zersezt. Der Rohrzuker des Zukerkalkes war bei diesem
Vorgange unverändert geblieben, vorausgesezt daß noch freies Alkali vorhanden war.
Die Flüssigkeit hatte sich dabei tief dunkelbraun gefärbt und es haben sich
Niederschläge gebildet. Ist nur wenig Alkali vorhanden, so ist auch die Wirkung
nicht so intensiv.
Ich komme nun wieder auf den Rübensaft zurük, indem ich annehme, daß neben Rohrzuker
noch andere Zukerarten vor der Behandlung mit Kalk vorhanden sind.
In diesem Falle zeigt sich gleich eine andere Erscheinung als in gutem, bloß
Rohrzuker enthaltendem Safte; der klare Saft wird gefärbt, er wird, je nach dem
Zustande des Saftes, gelb, intensiv gelb und röthlich-gelb. Die Kalkerde und
übrigen freien Alkalien haben sogleich ihre Wirkung auf die anderen Zukerarten
geäußert, gerade so wie in einer ungefärbten, aber durch Einwirkung von
stikstoffhaltigen Substanzen unter Einfluß der Luft bei gewöhnlicher Temperatur
veränderten Rohrzukerlösung. War eine große Menge einer anderen Zukerart vorhanden,
so dauert die Einwirkung der Alkalien beim Proceß des Abdampfens noch fort und so
lange, als noch freies Alkali und durch diese Körper zersezbare Zukerarten sich
vorfinden.
Daher kommt es auch, daß schlechter Saft, wenn er auch sehr alkalisch war, seine
Alkalität beim Abdampfen gänzlich verliert. Diese Erscheinung kommt freilich nicht
allein und ausschließlich auf Rechnung der fremden Zukerarten, sondern daran haben
auch die größeren Mengen stikstoffhaltiger, weder durch Kochen noch durch Kalk
abscheidbarer Materien Antheil, welche schlechter, d. h. veränderter Rübensaft stets
in größerer Menge enthält als unveränderter Saft, und die auch einen Theil des
vorhandenen Alkali's bei ihrem Zersezungsproceß consumiren.
Stark alkalischer Rübensaft wird nach längerem Abdampfen daher auch keine andere
Zukerart durch die Kupferprobe nachweisen lassen, weil jene zerstört wurde durch
Einwirkung der Alkalien.
Wenn ich oben sagte, daß in unverändertem alkalischem Rübensafte während des Abdampfens über
freiem Feuer kein Rohrzuker verändert wird, so ist mir die Kupferprobe nicht allein
Beweis dafür gewesen, denn sie kann in diesem Falle täuschen, weil, wird auch eine
andere Zukerart beim Kochen des alkalischen Saftes gebildet, sie sogleich durch
Einwirkung der Alkalien zerstört wird. Hätte sich aber wirklich im obigen Falle
Rohrzuker verändert, so hätte sich eine solche Veränderung in einer starken Färbung
der Flüssigkeit zu erkennen geben müssen.
Es geht endlich aus dieser Betrachtung hervor, daß bei Rübensaft und ohne Zweifel
auch bei Rohrsaft, welche vor der Behandlung mit Kalk keine anderen Zukerarten als
Rohrzuker enthalten, während der Operationen des Abdampfens, selbst über freiem
Feuer und bei einer Temperatur sogar über der des kochenden Wassers, kein Rohrzuker
zersezt wird, vorausgesezt daß die Flüssigkeit immer alkalisch war und daß die
färbenden Bestandtheile des abgedampften Saftes von den auflöslichen
Zersezungsproducten der stikstoffhaltigen Materien herrühren. Hat der Rübensaft aber
vor der Behandlung mit Kalk andere Zukerarten enthalten, so wird der abgedampfte
Saft neben den vorigen Producten noch die Zersezungsproducte dieser durch den
Einfluß der Alkalien in sich aufnehmen, ohne daß aber auch in diesem Falle Rohrzuker
verändert würde. Diese Producte sind größtentheils auflöslich im Zukersaft und sehr
färbender Natur.
Das Resultat dieser Untersuchungen bezeichnet uns verschiedene Einflüsse, unter
welchen eine Veränderung des Rohrzukers während der Fabrication vor sich gehen kann,
oder welche eine Minderausbeute an Rohrzuker veranlassen.
Zur leichteren Uebersicht fasse ich diesen Theil meiner Arbeit in folgenden Säzen
zusammen:
1. Eine reine Zukerlösung verändert sich durch Einfluß der atmosphärischen Luft, und
zwar um so leichter, je mehr Berührungsflächen derselben dargeboten werden, bei
gewöhnlicher Temperatur. Dieser Proceß wird merklich gesteigert, wenn die
Zukerlösung stikstoffhaltige Körper von der Art enthält, wie sie in den Zukersäften
der Rübe und des Zukerrohrs vorkommen. Die Veränderung besteht in der Bildung einer
neuen Zukerart, ohne Zweifel Fruchtzuker. Bei Anwesenheit stikstoffhaltiger Körper
tritt eine secundäre Veränderung ein in der sogenannten schleimigen Gährung, unter
gewissen Umständen kann aber auch weinige und Milchgährung das secundäre Product
seyn.
2. Eine reine Zukerlösung zersezt sich beim Kochen während einer Zeit, welche den
Kochoperationen im Großen gleichkommt, unmerklich, dagegen verändert sich der
Zuker unter gleichen Umständen bemerkbar, wenn die Zukerlösung stikstoffhaltige
Substanzen enthält.
3. Die Alkalien (Kalkerde) verändern den Zuker in seiner wässerigen Auflösung nicht,
selbst in Temperaturen bis zu 120°. Sie schüzen den Zuker vor der Einwirkung
der Zersezungsproducte der stikstoffhaltigen Substanzen in höheren Temperaturen.
Unter gewissen Umständen können Alkalien eine Veränderung des Zukers befördern, und
zwar bei Vorhandenseyn stikstoffhaltiger Körper in Temperaturen, welche den
Gährungsprocessen günstig sind.
4. Die stikstoffhaltigen Körper, welche die Rübe enthält, sind geeignet, sowohl bei
gewöhnlicher Temperatur als in der Kochhize den Rohrzuker zu verändern; im ersteren
Falle treten nach Umständen dieselben Veränderungen ein, wie schon bei 1. angegeben,
im zweiten bilden sich durch die Zersezungsproducte dieser Körper neue Zukerarten,
ohne Zweifel Frucht- und Traubenzuker.
5. Die meisten Salze, besonders aber die Chlorüre der Alkalien und alkalischen Erden,
beeinträchigen die Krystallisation des Rohrzukers, ohne einen zersezenden oder
verändernden Einfluß auf ihn auszuüben. Die Einwirkung scheint eine rein mechanische
zu seyn, denn auf eine ähnliche Art wirken die unkrystallisirbaren Zukerarten.
6. Die Einwirkung saurer Körper jedwelcher Art, in Rohrzukerlösungen Traubenzuker und
Fruchtzuker je nach Umständen in verschiedenen Verhältnissen zu bilden, habe ich
nicht näher betrachtet, da dieser Einfluß wohl der am genauesten beobachtete
ist.
III. Anwendung.
Wir haben gesehen, daß mannichfache Einflüsse auf den Rohrzuker während seiner
Fabrication einwirken können, die Versuche im Kleinen gestatten aber nicht allein zu
zeigen, welchen Einflüssen der größere Theil der Veränderungen zuzuschreiben ist,
welche der Fabrikant zu seinem großen Leidwesen in den sogenannten Melassen
wahrnimmt.
Seitdem man mit Bestimmtheit weiß, daß in dem Zukerrohr sowohl als in der Runkelrübe
keine andere Zukerart als Rohrzuker vorhanden ist, kann die Bildung der Melassen nur
Zerlegungen zugeschrieben werden, welche der Zuker während seiner Darstellung
erleidet. Zwar bestehen die Melassen der Zukerfabrikanten nicht allein aus
verändertem Rohrzuker, aber doch zum großen Theil. Sie enthalten außer Salzen,
färbenden und anderen, nicht näher charakterisirten Substanzen noch große Mengen
Rohrzuker.
Wenn es auch im Großen unausführbar ist, mehr krystallisirbaren Zuker daraus zu
erhalten, so kann man doch, namentlich bei den Melassen der Rübenzukerfabrikanten, durch Anwendung
sehr vieler Kohle und Weingeist noch beträchtliche Mengen Rohrzuker krystallisirt
gewinnen, ohne daß es aber gelänge, allen Zuker daraus zu ziehen. Soubeiran hat mit Hülfe eines Polarisationsapparates
verschiedene Melassen untersucht und ihren Gehalt an Rohrzuker bis zu 50 Proc.
berechnet.Nach Abzug des Wassers, welches die Melasse enthaͤlt.
Ventzke hat noch größere Mengen gefunden, bis zu 60 Proc.
Es kann daher die ganze Menge Melasse, welche in der Praxis erhalten wird, nicht als
das Product von Zersezungen angesehen werden, denn, wie ich gezeigt, haben kleine
Mengen Salze die Eigenschaft, das Auftreten des Rohrzukers in Krystallen gänzlich zu
verhindern und mit ihm eine Art Melasse zu bilden. Denselben Einfluß üben die
unkrystallisirbaren Zukerarten, wie mich mehrere Versuche überzeugt haben.
Die Melasse der Zukerfabrikanten mag nun noch viel oder wenig Rohrzuker enthalten,
das Factum ist da, daß auf gewöhnlichem Wege derselbe nicht in krystallisirtem
Zustande aus den Melassen gewonnen werden kann, und da wir wissen, daß fremde
Zukerarten, die Zersezungsproducte des Rohrzukers, diesen unkrystallisirbar machen,
so bleibt die Frage gleich wichtig, welchen Einflüssen vorzugsweise die Zerlegungen
des Rohrzukers während seiner Darstellung zuzuschreiben sind.
Ich habe gezeigt, daß der Rohrzuker eines alkalischen Rübensaftes, welcher unter
beständigem Kochen über freiem Feuer abgedampft wurde, sich nicht veränderte, eben
so wenig als beim sogenannten Läutern. Bei diesen beiden Operationen hat also der
Einfluß der Wärme nichts zur Bildung einer neuen Zukerart beitragen können. Geht man
nun von der Voraussezung aus, daß die Wärme einer der schädlichsten Einflüsse
während der Fabrication ist, so müßte diese beim Einkochen erst thätig seyn und den
Rohrzuker zerlegen.
Ich habe gezeigt, daß Zukerlösungen in Temperaturen über dem Kochpunkte des kochenden
Wassers bei Anwesenheit stikstoffhaltiger Körper mittelbar verändert werden können.
Dieser Fall tritt beim Einkochen ein, wo der Zuker eines Schuzmittels, des Kalkes,
oder überhaupt eines freien Alkali's entbehren muß. In den besser eingerichteten
Fabriken, sowohl zur Darstellung des Rübenzukers als zum Raffiniren, wendet man aber
Vacuumpfannen behufs des Einkochens an, in welchen die Temperratur der kochenden
Zukerlösung die Temperatur des kochenden Wassers nie erreicht; hier muß der Einfluß
der Wärme bedeutend modificirt werden. Soubeiran hat auch
nachgewiesen, daß beim Einkochen im Vacuum die Zukersäfte sich nicht merklich verändern,
indem er gefunden, daß vor wie nach dem Kochen die wässerige Auflösung dieselbe
Polarisationsfähigkeit zeigte.
Beim Einkochen bei niedrigen Temperaturen, wie im Vacuum, verändert sich der Zuker
demnach auch nicht unter Einfluß der Wärme.
Ob beim Einkochen unter gewöhnlichem Luftdruk mittelst Dampfheizung oder freiem Feuer
eine bedeutende Menge Zuker zerlegt wird, will ich dahin gestellt seyn lassen. Es
hat sich jedoch im Großen herausgestellt, daß die Differenzen sowohl in Qualität als
Quantität sehr unbedeutend sind zwischen Fabriken, welchealle ihre Kochopperationen
im Vacuum, und solchen, welche sie auf offenem Feuer vorsichtig vornehmen.
Es ist nicht unwahrscheinlich, daß die große Aufmerksamkeit, welche man den
Kochapparaten geschenkt hat, besonders von der Ansicht ausgegangen ist, daß die
Erzeugung von Melasse vorzugsweise dem Einflusse hoher Temperaturen zugerechnet
wurde.
Ich glaube anderen Einflüssen die Zersezung zuschreiben zu müssen.
Nach Allem was wir über die Zukerfabrication in den Tropenländern wissen, zeigt der
Saft des Zukerrohrs die Eigenschaft, außerordentlich leicht in Gährung überzugehen,
begünstigt durch die hohe Temperatur der Luft, so daß anzunehmen ist, daß ein großer
Theil des ursprünglichen Rohrzukers schon verändert ist, ehe nur der Saft irgend
einer andern Operation unterworfen wird. Das Auftreten von Gährungsphänomenen ist zu
einer Veränderung des Rohrzukers durchaus nicht nöthig, denn das Eintreten der
Gährungserscheinungen sezt immer eine vorhergehende Verwandlung des Rohrzukers in
eine andere Zukerart, Frucht- oder Traubenzuker, voraus.
Die schlechten Rohzuker der Colonien erleiden auf ihrem langen Transport ebenfalls
noch Veränderungen, und zwar solche, die zu den Gährungsprocessen zu rechnen sind;
mitunter sind die Rohzuker sauer, wahrscheinlich von Milchsäure, mitunter bilden
sich schleimige oder gummiähnliche Producte, immer aber verändert sich
Rohrzuker.
Kommt endlich der Rohzuker in unseren Raffinerien an, wird er mit der größten
Vorsicht behandelt und im Vacuum verkocht, so daß sich durchaus kein Rohrzuker
zersezen kann, so ist ein Theil des Zukers als Mutterlaugen (Syrupe) wieder in einer
Veränderung begriffen, sobald die Syrupe auf den Böden der Raffinerien lange stehen
bleiben.
Wer je Gelegenheit gehabt hat die Wirkung gewisser stikstoffhaltiger Körper auf
Zukerlösungen, concentrirte und verdünnte, näher zu beobachten, muß zugestehen, daß
die Umstände, unter denen die Colonisten ihren Zuker fabriciren und versenden, auf die
Wirkung dieser Körper, als den Haupteinfluß der Veränderung von krystallisirbarem
Zuker, hinweisen.
Der Saft unseres vaterländischen Zukermaterials, der Runkelrübe, würde bei den hohen
Temperaturen der tropischen Himmelsstriche ohne Zweifel sich noch weit schneller und
energischer verändern als der Saft des Rohrs, weil im Rübensaft eine ungleich
größere Menge von Gährung bedingenden Substanzen sich finden, unsere
Fabricationszeit fällt aber glüklicherweise in den Winter. Dessenungeachtet kann man
wahrnehmen, daß sich auch der Rübensaft verändert, so wie er die Zellen der Rübe
verläßt, und zwar um so leichter, je höher die Temperatur der Rüben in den Gruben,
wo sie aufbewahrt wurden, und je höher die Temperatur der Luft ist. In guten
Fabriken wird man es nicht so weit kommen lassen, daß sichtbare Veränderungen vor
sich gehen, daß der Saft vielleicht sauer und schleimig wird, aber verändert hat er
sich auch ohne diese Zeichen oft. Die Veränderungen stehen mit dem Zustande der
Rüben immer im Zusammenhang. Im Herbste, wenn die Rüben gleich nach der Ernte
verarbeitet werden, übt die Temperatur der äußeren Luft keinen merklichen Einfluß,
im Januar und Februar aber schon zeigt sich eine fast in allen Fabriken gewöhnliche
Erscheinung, daß mit Eintreten von Thauwetter, also höheren Temperaturen,
schlechtere und weniger Producte gewonnen werden; sobald wieder kalte frische
Witterung eintritt, werden mit denselben Rüben mehr und bessere Zuker gewonnen.
In gekeimten Rüben ist eben so wenig eine fremde Zukerart nachzuweisen, als in
frischen, ungekeimten, aber eine Veränderung der stikstoffhaltigen Körper, und diese
bedingen im Frühjahr die leichtere Veränderung des Rübensaftes, schon bei
Temperaturen wenige Grade über dem Gefrierpunkte.
Wie ich gezeigt habe, sind wir nicht im Stande, durch Kalkerde die ganze Menge der
stikstoffhaltigen Materien aus dem Safte abzuscheiden, es bleiben noch beträchtliche
Mengen davon zurük, und um so mehr, je veränderter die Rüben waren; ferner wissen
wir, daß auch alkalischer geläuterter Rübensaft unter dem Einflüsse der Luft und
günstigen Umständen sich verändern und sogar durch einen Gährungsproceß vollständig
zersezen kann.
Ueberall, wo der geläuterte oder abgedampfte Rübensaft der Luft bei lauen
Temperaturen große Berührungsflächen bietet, überall, wo er längere Zeit stehen
bleibt, treten für Veränderung günstige Momente ein. Die Veränderungen hören noch
nicht auf, selbst wenn die Zukermasse schon in den Formen ist, denn die ersten
Mutterlaugen (Syrupe),
welche größtentheils aus Rohrzuker bestehen, sind, sich längere Zeit auf den Böden
selbst überlassen, in fortwährender, wenn auch langsamer Veränderung begriffen. Je
verdünnter die Syrupe, desto rascher der Umlauf der Veränderungen.
Wir sehen fast in jedem Zeitmomente der Fabrication die Bedingungen für Veränderungen
gegeben, wie ich sie unter dem Einflusse der stikstoffhaltigen Materien beschrieben
habe. Ich glaube die Ansicht verantworten zu können, daß die
wirklichen
Zersezungen des Rohrzukers nur allein unter dem Einflüsse
dieser Körper stattfinden, vorausgesezt daß die Operationen, wo nicht alkalische
Säfte verkocht werden, im Vacuum vorgenommen werden, daß da, wo alle Kochoperationen
auf freiem Feuer vorsichtig geschehen, nur der kleinste Theil der Veränderungen auf
Rechnung höherer Temperaturen kommt.
Noch dürfte sich hier eine Betrachtung anschließen, inwiefern die bisherigen
Verfahrungsarten, den Zuker darzustellen, Manipulationen und Apparate dem Zwek
entsprechen.
Die Gewinnung des Zukersaftes aus den Runkelrüben geschieht auf zweierlei Art: durch
Auspressen und durch Maceriren der frischen Rüben, oder durch Auslaugung der
getrokneten Rübensubstanz.
Die jezigen besseren mechanischen Vorrichtungen zum Auspressen des Rübensaftes
verrichten diese Operation so rasch, daß eine Veränderung desselben fast unglaublich
scheint; das Schwarzwerden des Saftes zeigt aber, daß in der That eine solche
erfolgen kann. Diese Veränderung hat zwar nach allen Erfahrungen keinen übeln
Einfluß, sie wird im Gegentheil als ein Zeichen der guten Beschaffenheit des Saftes
betrachtet, sie beweist aber auch, wie rasch solche Veränderungen vor sich gehen
können. In den meisten Fabriken kommt es aber vor, daß einzelne Saftmengen mehrere
Stunden in Reservoiren sich überlassen bleiben, oder es findet keine scharfe
Trennung der Saftmengen statt, welche in verschiedenen Abschnitten gewonnen werden,
weil hiefür keine Vorsorge bei der Anlage getroffen wurde. An den Wänden der
Pressen, der Reservoire und überhaupt der angewandten Geräthschaften bleiben dünne
Schichten der Luft längere Zeit ausgesezt, verändern sich, und während sie sich mit
frischem Safte wieder vermischen, leiten sie in großen Mengen Saft Veränderung ein.
Die Horden und Tücher der Pressen bilden in noch weit höherem Grade einen
Gährungsherd. Eine Vermeidung aller dieser Uebelstände ist eine Hauptbedingung für
das Gelingen.
Die Anhänger der Macerationsmethoden führen als einen Hauptvorzug ihres Verfahrens
an, daß durch das Kochen der Rübenschnitte oder überhaupt der frischen Rübenmasse
das Eiweiß der Rübe coagulire, wodurch die Gährungsfähigkeit des Saftes, welche bei der
Preßmethode die Resultate verderbe, gehoben sey. Dieß ist jedoch ein großer Irrthum,
den alle diejenigen, welche sich je einmal mit der Zukergewinnung nach dieser
Methode befaßt haben, einzusehen gelernt haben werden.
Durch das Kochen der Rüben wird nur. ein Theil der stikstoffhaltigen Substanz
gefällt, Kalk äußert seine Wirkung auch nur auf einen Theil, indem er unlösliche
Verbindungen bildet; ein großer Theil und gerade der Theil, welcher die
Veränderungen am leichtesten einleitet, ist gelöst im Safte. Zwar hat die Einwirkung
der Wärme den Einfluß dieser Substanz sehr modificirt, ja auf eine längere Zeit
aufgehoben, sie erlangen jedoch diese Eigenschaft in günstiger Temperatur und in
Berührung mit der Luft in kurzer Zeit wieder.
Die Rüben brauchen in den Maceratoren, welche für die besten gehalten werden, doch
wenigstens 6 Stunden, bis sie ausgelaugt werden; eine jedesmalige scharfe Trennung
der Saftmengen ist im Großen schwer zu bewerkstelligen, weßhalb einzelne Safttheile
häufig noch längere Zeit unter den der Gährung günstigsten Umständen verweilen, sich
verändern und endlich die ganze Macerationsbatterie in ihren Zersezungsproceß
hineinziehen. An diesem Umstande scheiterten bisher alle Macerationsmethoden.
Durch Zusaz von Kalk während der Macerationsarbeit wird eine Zersezung nicht
verhindert, sie kann befördert werden. Sehr große Kalkmengen können sie aufhalten,
aber nicht unbedingt.
Ich habe lebhafte Gährungen bei sehr alkalischem Saft in den Macerationsgefäßen
beobachtet, es entwikelten sich Gasblasen von Kohlensäure (?), und Milchsäure ward
gebildet.
So lange die Operation des Macerirens nicht auf eine sehr kurze Zeitdauer beschränkt
werden kann, läßt sich von dieser Methode wenig Ersprießliches hoffen.
Zur Abscheidung der im Rübensaft enthaltenen fremden Substanzen wird jezt nur
ausschließlich Kalk angewandt; wie ich gezeigt, übt dieser Körper durchaus keine
nachtheilige Wirkung, er ist aber unzureichend, denn er läßt eine Menge Substanzen,
deren Entfernung wünschenswerth wäre, aufgelöst. Er wirkt bloß unter gewissen
Umständen nachtheilig auf die Fabrication; dieß ist der Fall, wenn der Rübensaft,
ehe er mit Kalk behandelt wird oder vor dem Abdampfen fremde Zukerarten enthält,
denn diese werden durch die Alkalien zersezt und vermehren noch die Menge der
bereits vorhandenen fremden Materien mit zum Theil sehr färbenden. Wenn also in dem
einen Falle große Kalkzusäze nur insofern nachtheilig wirken, als die Kalkerde vor
dem Einkochen entfernt werden muß, wozu entweder Säuren, welche man ungern anwendet,
oder Beinkohle, welche kostspielig ist, erfordert werden, so wirken große Kalkzusäze
im zweiten Falle noch insofern nachtheilig, als die im Saft enthaltenen fremden
Zukerarten zersezt werden und mit ihren Zersezungsproducten die Rohzuker färben und
die Melassen verschlechtern. In solchem Falle wird man gut thun, namentlich beim
Abdampfen, den Saft so wenig als möglich alkalisch zu halten, während des Abdampfens
aber nach und nach nur so viel Kalk zuzusezen, daß der Saft alkalisch bleibt.
Ich habe gezeigt, daß der Rohrzuker im alkalischen Safte beim Abdampfen unter
gewöhnlichem Luftdruk nicht verändert wird, daß bloß die stikstoffhaltigen
Substanzen, aber ohne nachtheilige Wirkung für den Zuker, durch gemeinschaftliche
Einwirkung von Wärme und Alkalien zerlegt werden, theils auflösliche, theils
unauflösliche Verbindungen bildend.
Aus diesem Grunde scheint mir die Abdampfung alkalischen Saftes im Vacuum zweklos.
Nach meinen Erfahrungen im Großen lieferte von einem und demselben Safte, im Vacuum
und in offener Dampfpfanne bis zu 25° B. abgedampft, der leztere bessere
Producte, und zwar war diese Erscheinung am auffallendsten, je schlechter die Rüben
waren, deren Saft abgedampft wurde.
Mit Hülfe meiner Versuche und Beobachtungen im Kleinen glaube ich hiefür Gründe
angeben zu können.
Wird geläuterter Rübensaft in der Vacuumpfanne bei einer Temperatur von
70–80° C. abgedampft, so bilden sich kaum merkliche Niederschläge, in
feinen suspendirten Flökchen bestehend, offenbar, weil die Temperatur zu niedrig
war, daß die fremden organischen Substanzen sich zerlegen konnten. Der Saft mag so
alkalisch seyn wie er will, er mag so viele fremde organische Substanzen enthalten
wie er will, es bilden sich bei dieser Temperatur keine bemerkenswerthen
Ausscheidungen. Nach dem Abdampfen enthält also solcher Saft noch alle die fremden
Substanzen aufgelöst, von welchen ein großer Theil beim Abdampfen in höheren
Temperaturen abgeschieden wird. Offenbar ist also der in offenen Pfannen abgedampfte
Saft reiner als der im Vacuum abgedampfte, und da weder in dem einen noch in dem
anderen Fall eine fremde Zukerart gebildet oder Rohrzuker zerlegt wird, so muß der
erstere bessere Producte liefern.
Hiedurch läßt sich auch erklären, warum bei schlechterem Rübensaft die Vortheile des
Abdampfens im Vacuum noch weniger hervortreten, denn solcher Saft enthält in der
Regel eine größere Menge fremder Substanzen in Auflösung, welche isolirt klebrige
und schleimige Materien bilden und der Krystallisation des Zukers sehr nachtheilig
werden müssen.
Durch Einwirkung von Wärme und Alkalien werden diese Materien beim Kochen unter
gewöhnlichem Luftdruk verändert und verlieren ihre klebrige und damit auch
einkleisternde Eigenschaft, diejenigen Zersezungsproducte gar nicht zu erwähnen,
welche als unauflöslich nicht mehr in der Zukerlösung enthalten sind. Die Vortheile,
welche man sich dadurch versprach, wenn alle Kochoperationen im luftverdünnten Raume
vorgenommen werden, sind demnach sehr illusorisch.
Diejenigen Abdampfsysteme, bei welchen Rübensaft über erwärmte Flächen träufelt und
durch viele Berührung mit der atmosphärischen Luft sein Wasser durch Abdunstung
verliert, sind gänzlich zu verwerfen. Die Temperaturen bei diesen Abdampfsystemen
sind in der Regel zu niedrig, um den katalytischen Einfluß der stikstoffhaltigen
Substanzen (wenn ich mich dieses Ausdrukes bedienen darf) auf den Zuker
auszuschließen und den Zuker nicht zu verändern, selbst bei alkalischem Safte.
Man hat auch Abdampfsysteme angewandt, bei welchen heiße Luft durch die
abzudampfenden Säfte getrieben und auf diese Art die Verdampfung des Wassers
bewerkstelligt wird. Die ökonomischen Vortheile werden einen Fabrikanten nicht
leicht bestimmen können, ein solches Verfahren anzunehmen. Es werden zwar alkalische
Zukerlösungen auch hier nicht leicht verändert werden, vorausgesezt daß die
Temperatur der abdampfenden Flüssigkeit dem Kochpunkte des Wassers sich nähert.
Einer allgemeinen Ansicht zuwider habe ich auch im Großen stets die Beobachtung
gemacht, daß, wird das Abdampfen bei niedrigen Temperaturen unter 100° C.
vorgenommen, schmierigere Producte erhalten werden als bei anderen
Abdampfsystemen.
Ich muß hier, um Mißverständnissen vorzubeugen, erwähnen, daß ich hier die Fälle
annehme, wie sie gewöhnlich in der Fabrication vorkommen. Da, wo man ganz
vortreffliche Rüben, welche sehr reinen Saft haben, verarbeitet, wird man bei
verschiedenen Abdampfsystemen, wenn sie nicht geradezu widersinnig construirt sind
und die ganze Arbeit sonst richtig geleitet wird, in den Producten weniger
Unterschied finden, als wenn mit Rüben gearbeitet wird, deren Saft wegen seiner
vielen fremden Bestandtheile schwieriger zu bearbeiten ist.
Da der Zukersaft, wenn er zur Krystallisation eingedikt werden soll, nur so wenig als
möglich fremde Körper enthalten darf, weil sie alle mehr oder weniger das Anschießen
der Zukerkrystalle verhindern, so muß auch der Ueberschuß an Kalk, welchen in der
Regel nach der Abdampfung der Saft enthält, entfernt werden. Die Anwendung von
Schwefelsäure erfordert für diesen Zwek sehr viel Vorsicht, und außerdem lösen sich in der
Flüssigkeit nicht unbedeutende Mengen Gyps; die thierische Kohle ist für diesen Zwek
ein zu kostspieliges Mittel. Man hat daher in neuerer Zeit Kohlensäure, welche durch
Verbrennung von Kohlen gewonnen wird, vorgeschlagen und angewandt. So viel mir
bekannt ist, wurde schon vor der Abdampfung der Kalk aus den Zukersäften gefällt,
weßhalb der Saft nur wenig alkalischDiese Alkalitaͤt ruͤhrte dann von kohlensauren Alkalien her,
von den Salzen der Ruͤbe. zur Abdampfung kam. Da aber nach
Allem, was ich über diesen Gegenstand schon sagte, eine Alkalität des Saftes von
Nuzen ist, so scheint die Anwendung der Kohlensäure erst vortheilhaft nach der
Abdampfung, wenn überhaupt die Kohlensäure in ökonomischer Beziehung Anwendung
gestattet.
Die thierische Kohle zum Entfärben oder überhaupt zur Entfernung fremder Substanzen,
organischer und unorganischer, ist bis jezt das einzige im Großen mit Vortheil
anwendbare Mittel; sie würde ihren Zwek vollkommen erfüllen, wenn nicht der hohe
Preis ihrer Anwendung eine bestimmte Gränze sezte. Es ist kaum denkbar, daß auf eine
andere Weise, als mit einer absorbirenden Wirkung, ähnlich der der Kohle, so viele
verschiedene fremde Körper ohne Nachtheil für den Zuker aus dem Saft entfernt werden
können.
Ein billiges, sich leicht zu verschaffendes Surrogat für die jezt gebräuchliche
thierische Kohle würde der Rübenzukerfabrication einen ganz neuen Schwung geben;
gelänge es auf eine einfache, wohlfeile Weise, die Salze und organischen Substanzen
zu entfernen, deren die Rübe so viel enthält, welche die Fabrication erschweren und
zum großen Theil das geringe Ausbringen an Rohrzuker im krystallisirten Zustande
bedingen, so würde unsere inländische Fabrication ein bedeutendes Uebergewicht über
die Zukerfabrication in den Tropen gewinnen.
Da der zum Einkochen für die Krystallisation bestimmte Saft in den wenigsten Fällen
alkalisch seyn kann, so können die höheren Temperaturen auch auf die Zukerlösungen
mehr einwirken als bei den Operationen, welche dem Einkochen vorangehen, und dann
erscheint die Anwendung von Vacuumpfannen gerechtfertigt.