Titel: | Verhalten des Palmöles beim Erhitzen, und Verfahren dasselbe rasch zu bleichen; von Dr. J. J. Pohl. |
Fundstelle: | Band 135, Jahrgang 1855, Nr. XXXIII., S. 140 |
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XXXIII.
Verhalten des Palmöles beim Erhitzen, und
Verfahren dasselbe rasch zu bleichen; von Dr. J. J. Pohl.
Aus den Sitzungsberichten der kaiserl. Akademie
der Wissenschaften, Bd. XII.
Pohl, über Palmöl.
Der Schmelzpunkt des Palmöles wird sehr verschieden angegeben. Ure nimmt dafür 47,5° C., Payen 27 bis
29° C., Pelouze und Boudet 27° C. Nach Henry schmilzt von
Avoira elaeis herstammendes Oel bei 29° C.,
nach Graßmann wird Palmöl bei 37,5° C.
dickflüssig, fängt nach dem Schmelzen bei 34° zu gestehen an und ist erst bei
19° ganz fest. Man hegt ferner fast allgemein die Ansicht, daß altes, ranzig
gewordenes Palmöl zwischen 31 und 37° C. schmelze. Die Differenzen obiger
Schmelzpunkte scheinen sowohl von dem verschiedenen Alter des untersuchten Palmöles,
als auch davon herzurühren, daß Oel von verschiedenen Palmenarten zur Untersuchung
diente, da nicht nur die Früchte von Avoira elaeis (Elaeis guianensis), sondern auch die von Areca oleracea, dann Cocos nucifera und Cocos butyracea das im Handel vorkommende Palmöl
liefern.
Schmelzpunkt-Bestimmungen des Palmöles nach der von mir angegebenen
MethodeSitzungsberichte der kais. Akademie der Wissenschaften.
Mathem.-naturw. Classe Bd. VI. S. 587. Dieses Verfahren gebrauchte
Gößmann ebenfalls zur Bestimmung des
Schmelzpunktes von Fettsubstanzen (Liebig's
Annalen Bd. LXXXVI S. 317), jedoch ohne bei directer Erwärmung des Apparates
übereinstimmende Resultate erlangen zu können. Gößmann suchte diesem Uebelstand durch Eintauchen des Apparates in
ein Wasserbad abzuhelfen. Ich benutzte gleich nach Anwendung meiner Methode
zur Schmelzpunkt-Bestimmung ein weit einfacheres Mittel zum selben
Zwecke, ohne es zu veröffentlichen, weil ich die Sache für gar zu
unbedeutend hielt. Ich befestige nämlich zur Schmelzpunkt-Ermittelung
leicht schmelzbarer Körper den Apparat an einen Träger, bringe etwa 20 bis
30 Millimeter unter demselben eine dünne Blechscheibe (sogenanntes
Schutzblech, wie man es als Unterlage beim Erhitzen von Glasgefäßen braucht)
an, und erhitze letztere mittelst einer gewöhnlichen Weingeistlampe. Die
Temperatur des Thermometers erhöht sich nur langsam und sehr regelmäßig, man
erhält konstante Angaben und hat gegen Gößmanns
Abänderung den Vortheil, weder durch die Strömungen des erwärmten Wassers,
noch durch eine vergrößerte Parallaxe bei der Ablesung beirrt zu werden.Zur Erzielung möglichst übereinstimmender Resultate ist es ferner
unerläßlich, die Thermometer-Kugel mit einer sehr dünnen Fettschichte
zu überziehen, welche sie nur wie mit einem starken Hauche überdeckt. In
diesem Falle kann der Schmelzpunkt sehr scharf beobachtet werden, wenn man
dafür den Augenblick ansieht, in dem sich das reine
Quecksilber-Spiegelbild zeigt. Einen solchen dünnen Ueberzug erhält
man durch Eintauchen der Thermometer-Kugel in die geschmolzene
Fettmasse, rasches Herausziehen aus derselben und Erkaltenlassen der
Fettschichte. ausgeführt, scheinen das eben Gesagte zu bestätigen; sie lieferten folgende
Resultate in Graden Celsius ausgedrückt.
Palmöl, 1851 frisch bezogen vom Handlungshaus Fetsch in
Wien, stark gelbroth gefärbt:
I.
Ist sehr weich bei 28,7°, schmilzt bei
35,1°.
II.
„
„
„ „ „
„ „
35,1.
III.
„
„
„ „ „
„ „
34,9.
Nro. III wurde bei Wiederholung des Versuches mit der zu Nro. II bereits benutzten
Fettmasse erhalten.
Palmöl durch Fr. Wilhelm in Wien ebenfalls 1851 bezogen
und sogleich benutzt, mehr von orangegelber Farbe.
I.
Es runden die Kanten ab bei
30,7°, schmilzt bei
34,5°.
II.
„ „ „ „
„ „
31,0°
„ „
34,7°.
III.
„ „ „ „
„ „
30,0°
„ „
34,4°.
IV.
„ „ „ „
„ „
30,0°
„ „
34,7°.
Nro. III ist eine Wiederholung der Schmelzpunkt-Bestimmung mit derselben
Masse, die zu Versuch II gebraucht ward.
Palmöl 1852 frisch vom Handlungshause Wilhelm bezogen,
orangegelb gefärbt und sehr schmierig.
I.
Abrunden der Kanten bei 21°, schmilzt bei
24,7°.
II.
„ „ „ „
„
„ „
24,9°
III.
„ „ „ „
„
„ „
24,9°
Diese leichte Schmelzbarkeit war so auffallend, daß ich mittelst Essigäther
versuchte, ob das untersuchte Palmöl mit keinem andern Fette verfälscht sey, es
konnte aber keine derartige Beimischung nachgewiesen werden.
Im Laboratorium des k. k. polytechnischen Institutes über sechs Jahre aufbewahrtes
Palmöl, jedoch vor Zutritt der atmosphärischen Luft mangelhaft geschützt, war in den
oberen Schichten vollkommen gebleicht und von ranzigem Geruche, die unteren
Schichten hatten hingegen noch gelbliche Farbe und veilchenartigen Geruch.
Die oberen Schichten dieses Palmöles:
I.
werden durchscheinend bei
39,5°, schmelzen bei
42,1°.
II.
„
„ „
37,7°, „ „
42,3°.
Der untere Theil, weicher als der obere:
I.
schmolz bei
36,5°.
II.
„ „
36,4°.
Palmöl, als rohes Palmöl wenigstens 10 Jahre in einer Steinbüchse aufbewahrt und also
vollkommen vor Sonnenlicht geschützt, war dennoch ranzig geworden und gebleicht.
Versuch I
gab den Schmelzpunkt zu
41,0°.
„
II
„
„
„
„
41,2°
Um zu sehen, welchen Einfluß längeres Erhitzen auf den Schmelzpunkt des Palmöles
ausübt, erwärmte ich das von Fetsch bezogene durch 9,5
Stunden bei einer Temperatur von 88 bis 93° in einer flachen Porzellanschale,
indem zugleich zerstreutes Tageslicht Zutritt hatte. Die Farbe des Palmöles erschien
nach dem Versuche bedeutend lichter, die Oberfläche der Fettmasse nach dem Erkalten
körnig, das Oel roch deutlich ranzig und Schmelzversuche zeigten:
I.
den Schmelzpunkt gleich
37,5°.
II.
„ „ „
37,3°.
Den nächsten Tag wurde dasselbe Palmöl unter gleichen Umständen wieder erhitzt und am
Schlusse des Versuches der Schmelzpunkt gleich 37,7'' gefunden, während die
Bleichung weiter fortgeschritten war, und der ranzige Geruch stark hervortrat.
Palmöl zehn Minuten lang bei 100° mit kräftig wirkender Thierkohle behandelt,
zeigt darnach zwar lichtere Farbe, konnte aber selbst bei noch längerer Einwirkung
der Kohle nicht genügend gebleicht werden.
Ich versuchte nun Palmöl, das durch warme Filtration von allen festen, darin
vertheilten Substanzen befreit war, bei Zutritt von Licht und Luft einer stärkeren
Erhitzung als 100° auszusetzen. Bei 115° kam das benutzte Fett höchst
wahrscheinlich durch Verdampfung einer kleinen Menge beigemischten Wassers scheinbar
ins Kochen, das bis 188° anhielt. Aber schon bei 140''begannen sich sehr
saure, stechende, weiße Dämpfe zu bilden (im Gerüche keine Aehnlichkeit mit dem
Acrolëin zeigend), die bei 190° sehr belästigend wirken, wenn auch die
Menge der in dieser Form verflüchtigten Substanz dem Gewichte nach gering ist. Bei
246° trat noch kein Kochen ein. Das Palmöl sah nun dunkelbraun aus; ein Theil
davon zur schnellen Abkühlung in kaltes Wasser gegossen, zeigte keine Spur einer
gelbrothen Färbung mehr; das Palmöl war also gebleicht, wohl etwas bräunlich
gefärbt, immer aber so weiß, wie das beste nach Payen's
MethodePolytechn. Journal, 1841, Bd. LXXXI S. 302. gebleichte Palmöl. Es hatte die Consistenz des Schweinefettes, roch
brenzlich, während der eigentliche Palmölgeruch gänzlich verschwunden war, und
schmeckte wachsartig. Der nicht ins Wasser gegossene Theil des erhitzt gewesenen
Palmöles war nach Verlauf von zwei Stunden bei 22,5° noch flüssig und erst
nach drei Stunden begann die Abscheidung eines festen Körpers. Nach 19 Stunden war
etwa ein Drittheil noch flüssig, und freiwillig floß ein braunrothes Oel aus der
Fettmasse ab, etwa 1/25tel des Ganzen betragend. Nach Verlauf von 60 Stunden
erstarrte selbst dieses Oel zu einer weißbraunen Masse.
Es erfolgte also unter obigen Umständen die Bleichung des Palmöles in kurzer Frist
ebenso vollkommen, wie dieß nach Payen's Verfahren in 10
bis 12 Stunden zu geschehen pflegt.
Ich versuchte jetzt ob zum Gelingen der Bleichung wirklich, wie man allgemein glaubt,
der Zutritt von Licht und Luft nöthig sey, indem ich in einem bedeckten Gefäße und
im Dunkeln Palmöl bis zu 246° erhitzte und nach 10 Minuten langer Einwirkung
dieser Temperatur abkühlen ließ. Das Palmöl war wie vorher vollständig gebleicht.
Bei so hoher Temperatur erfolgt sonach die Zerstörung des gelbrothen Farbstoffes
weder durch die Einwirkung des Lichtes, noch durch Oxydation auf Kosten des
Sauerstoffes der atmosphärischen Luft.
Um die niederste Temperatur zu erforschen, bei der diese schnelle Bleichung
vortheilhaft geschieht, wurde Palmöl in 24 Minuten bis zu 210° erhitzt und
sechs Minuten dabei erhalten; es war nach dem Erkalten zwar lichter gefärbt, aber
nicht vollkommen gebleicht. Palmöl in 15 Minuten auf 215° erhitzt und 15 Minuten bei
dieser Temperatur erhalten, sieht zwar lichter aus als das vorhergehende, ist aber
dennoch nicht genügend gebleicht. Palmöl 15 Minuten bei 243° erhalten
erscheint vollkommen entfärbt. Endlich Palmöl in 12 Minuten bis zu 240°
erhitzt und sogleich eine Probe gezogen, hat noch gelbe Farbe, nach 5 Minuten ist es
farblos.
Aus obigem Versuche folgt, daß Palmöl rasch bis zu 240° C. erhitzt und wenige
Minuten bei dieser Temperatur erhalten, ohne Zutritt von Licht und Luft vollständig
gebleicht werden könne. Ich habe diese Bleichungsart nicht nur im Kleinen versucht,
sondern sie wird seit drei Jahren nach meiner Angabe fabrikmäßig ausgeführt. Die
Erhitzung des Palmöls geschieht möglichst rasch in gußeisernen Kesseln bis zu
240°, durch 10 Minuten wird diese Temperatur eingehalten und dann ist die
Bleichung vollendet. Man kann bequem 10 bis 12 Centner Palmöl in einem Kessel
erhitzen, nur darf derselbe wegen der starken Ausdehnung des Palmöls durch die Wärme
nicht weiter als zu zwei Drittheilen angefüllt und muß mit einem gut schließenden
Deckel zugedeckt werden, damit man von oberwähnten sauren Dämpfen nicht zu leiden
hat. Das Palmöl wird beim Bleichen im Großen reiner weiß als im Kleinen, und liefert
eine sehr schöne feste, weiße Seife. Der gleich nach dem Bleichen auftretende
brenzliche Geruch verliert sich nach längerem Lagern, ja es kommt wieder der
ursprüngliche Veilchengeruch des Palmöles zum Vorschein. Ebenso hat die daraus
bereitete Seife einen angenehmen, veilchenartigen Geruch, da der brenzliche beim
Verseifen völlig verschwindet. Stark mit Pflanzentheilen verunreinigtes Palmöl
schmilzt man am zweckmäßigsten vor dem Bleichen bei niedriger Temperatur, läßt die
Pflanzenreste absetzen und sondert sie dann ab. Die besseren Sorten Palmöl enthalten
nie mehr als 0,3 bis höchstens 1,0 Proc. solcher vegetabilischen Verunreinigungen.
Daß diese Bleichmethode des Palmöles alle übrigen nach und nach verdrängen muß,
bedarf kaum einer Erwähnung. Zweckentsprechend im Großen ausgeführt kostet die
Bleiche mit Einschluß aller nöthigen Handarbeit, Capitalinteressen etc. nur 7 bis 9
Kreuzer C.-M. per Centner, und der Verlust am
Palmöl beträgt 1/4tel, höchstens 1 Proc., während die in England jetzt häufig
gebrauchte Bleiche mit zweifach-chromsaurem Kali per Centner 54 Kreuzer bis 1 Gulden C.-M. kostet.
Wird Palmöl bei Luftzutritt bis zu 300° erhitzt, so beginnt es zu kochen,
wobei jedoch starker Geruch nach Acrolëin wahrzunehmen ist. Die bei 300 bis
311° eingeleitete Destillation geht wegen der gebildeten schweren und sich
leicht wieder condensirenden Dämpfe langsam von statten; läßt man jedoch
gewöhnlichen Wasserdampf in die bis zu 300° erhitzte Fettmasse einströmen, so erfolgt
die Destillation sehr rasch. Beim Beginne des Kochens schäumt das Palmöl stark und
steigt leicht in die Vorlage über, nach wenigen Minuten jedoch hört dieses Schäumen
auf und die Destillation verläuft ohne weitere Störung. Ich hatte Gelegenheit, diese
Destillation mehrmals mit 30 bis 50 Pfunden Palmöl auf einmal vorzunehmen. Ist das
Fett beim Destillationspunkte mit atmosphärischer Luft in Berührung, so bildet sich
neben dem überdestillirenden Gemenge von Fettsäuren Acrolëin. Die Wirkung des
letzteren auf die Thränendrüsen, die Geruchs – und Respirationswerkzeuge ist
in diesem Falle wahrhaft fürchterlich; man kann sich kaum eine Vorstellung davon
machen, wenn man nicht selbst darunter gelitten hat. Weder an mir noch an anderen
Personen traten jedoch, nachdem der erste Krampfanfall vorüber war, weitere
nachtheilige Folgen ein. Denselben Geruch nehmen unter diesen Umständen die
Destillationsproducte an, und selbst durch Auskochen mit Wasser können sie nicht
davon befreit werden. Sorgt man jedoch dafür, daß, wenn das Palmöl 300°
erreicht hat, bereits alle atmosphärische Luft aus dem Destillir- und
Kühlapparate durch Wasserdampf verdrängt ist, so zeigt sich bei der Destillation
nicht der geringste Acrolëingeruch, sie erfolgt ohne weitere Belästigung für
die Arbeiter. Am Schlusse der Operation bleibt im Destillirgefäße eine
dunkelbraunschwarze Flüssigkeit zurück, die nach dem Erkalten zu einer zähen und
elastischen Masse erstarrt und als Beimischung zur Erzeugung ordinärer Seifen, zur
Darstellung sogenannter Unterzünder (Zündsteine), von Maschinenschmiere etc.
verwendet werden kann.
Aus gutem rohen, durch Umschmelzen gereinigtem Palmöle wurden durch Destillation 68
bis 74,6 Procent Fettsäuren erhalten. Die Farbe und Consistenz des Destillates ist
in den verschiedenen Zeitpunkten der Destillationsdauer nicht gleich. Im Anfange
bekommt man rasch 25 bis 30 Procent vollkommen farbloser Fettsäuren, die erstarrt
eine feste Masse bilden; später kommen die Destillationsproducte langsamer, beim
Erstarren immer schmieriger werdend und mehr ins Bräunliche gefärbt. Der brenzliche
Geruch der Fettsäuren verliert sich mit der Zeit und macht einem wachsartigen Platz.
Wird das farblose Destillationsproduct längere Zeit im geschmolzenen Zustande,
selbst bei niedriger Temperatur, erhalten, oder mehrmals umgeschmolzen, so färbt es
sich immer dunkler und verliert zugleich an Härte.
Schmelzpunkt-Bestimmungen der durch Destillation erhaltenen Fettsäuren gaben
folgende Resultate:
Erster
Destillations-Versuch.
Die erste Hälfte der überdestillirten Fettsäuren, schwach gelblich-weiß
gefärbt, wird:
I.
durchscheinend bei
40,5°, schmilzt bei
47,6°.
II.
„
„
40,0°, „
„
47,6.
Die zweite Hälfte des Destillates, stark bräunlich-weiß gefärbt, wird:
I.
durchscheinend bei
38,5°, schmilzt bei
43,8°.
II.
„
„
38,7°, „
„
43,9°.
Die zweite Hälfte des Destillates, nach unvollkommenem kalten Pressen, Umschmelzen
mit Wasser, dem 0,25 Procent Oralsäure zugesetzt ist, und Klären mit Eiweiß, hat
schwach bräunlich-weiße Farbe; sie wird:
I.
durchscheinend bei
41,9°, schmilzt bei
49,6°.
II.
„
„
42,1°, „
„
49,2°.
Nro. II ist eine bloße Wiederholung der Schmelzpunkt-Bestimmung mit der zu
Versuch I dienenden Masse.
Zweiter
Destillations-Versuch.
Die Destillationsproducte wurden in fünf getrennten Partien aufgefangen. Es betrug in
Procenten der Gesammtausbeute ausgedrückt die Menge der
1. Partie
21 Procent.
2.
„
28 „
3.
„
17 „
4.
„
9 „
5.
„
25 „
Die Schmelzpunkt-Bestimmungen ergaben:
Partie
1. wird durchscheinend bei
44,4°, schmilzt bei
51,4°.
„
2. „
„
„
39,5°, „
„
45,8°.
„
3. „
„
„
39,5,° „
„
45,4°.
„
4. „
„
„
39,5°, „
„
44,4°.
„
5. „
„
„
37,3°, „
„
42,8°.
Die durch Destillation erhaltenen gefärbten Fettsäuren lassen sich durch
Umkrystallisiren aus Alkohol leicht farblos darstellen. Ich fand die Schmelzpunkte
mehrerer Partien solcher gereinigten Fettsäuren, vom:
1.
Krystallisationsversuche zu
58,6°.
2.
„
„ „
60,4°.
3.
„
„ „
59,4°.
4.
„
„ „
59,2°.
Im Vergleiche zu den eben gegebenen Schmelzpunkt-Bestimmungen folgen jene,
welche ich mit nach Masse's und Tribouillet's
Polytechn. Journal Bd. CXIX S. 126 und Bd., LXXII S. 302. Verfahren (also durch Behandeln des Palmöles mit Schwefelsäure und
nachherige Destillation mit überhitztem Wasserdampfe) dargestellten Fettsäuren
erhielt.
Palmöldestillat, im Jahre 1851 direct aus der Fabrik zu Neuilly bei Paris bezogen,
rein weiß, wird
I.
durchscheinend bei
37,5°, schmilzt bei
41,6°.
II.
„
„
34,5°, „
„
41,4°.
Palmöldestillat aus derselben Fabrik, der zweite Theil der überdestillirenden
Fettsäuren, jedoch gepreßt, blendend weiß:
I.
wird durchscheinend bei
41,5°, schmilzt bei
50,6°.
II.
„
„
„
42,5°,
„ „
49,4°.
III.
„
„
„
42,5°,
„ „
49,2°.
Die zweite und dritte Schmelzpunkt-Bestimmung sind Wiederholungen der ersten,
mit ein und derselben Fettsäure-Masse.
Palmöldestillat ebenfalls von Neuilly. Krystallisirt und früher gepreßt, vom Schlusse
der Operation, auch blendend weiß:
I.
wird durchscheinend bei
42,9°, schmilzt bei
49,1°.
II.
„
„ „
43,1°, „
„
49,1°.
Nach zwei Jahre langem Aufbewahren, wobei das Licht Zutritt hatte, nahmen die
ursprünglich rein weißen Massen eine etwas bräunliche Farbe an.
In Wien nach Tribouillet's Verfahren dargestellte
Fettsäuren, wie sie im August 1851 zur Erzeugung der Belvedere-Lichter
verwendet wurden, bräunlich-weiß aussehend, werden
bei 39,5° durchscheinend und schmelzen bei 48,3°.
Später zu Wien erzeugte Fettsäuren sind wie die in Frankreich dargestellten rein
weiß, und die Schmelzpunkte fallen mit denen der letzteren so ziemlich zusammen.