XIX. Ueber die Zuckerextractionsmethoden für Colonial- und inländischen Zucker von Alvaro Reynoso einerseits und Perier und Possoz andererseits; Bericht von A. Payen. Aus den Comptes rendus, t. LVII p. 78. Payen, über die Zuckerextractionsmethoden von Reynoso, Possoz und Perier. Die im Auftrage der (französischen) Akademie durch die aus den HHrn. Dumas, Pelouze und dem Berichterstatter bestehende Commission geprüften Methoden beruhen einerseits auf der Anwendung der schwefligsauren Salze, und andererseits auf der abwechselnden Einwirkung des Kalkes und der Kohlensäure, mit oder ohne Hinzukommen von stärkeren Säuren. Angesichts der vielfachen Versuche, welche schon seit längerer Zeit mit der Anwendung der genannten Stoffe gemacht worden sind, sollte man fast glauben, daß nichts wesentlich Neues mehr geboten werden könnte. Dennoch waren auf beiden angedeuteten Wegen noch wesentliche Fortschritte zu machen, und man wird aus dem Folgenden erkennen, daß nur die feinsten wissenschaftlichen Untersuchungen den Fabrikoperationen zu folgen und dieselben zu erklären vermögen. Nach den Angaben Reynoso's muß der schwefligsaure Kalk stets mit einer solchen Menge Aetzkalk angewandt werden, daß die Säfte stark alkalisch bleiben, und wird auch dieses Salz in mehreren Zuckersiedereien der Insel Cuba mit bestem Erfolge angewandt. Es bedarf zur Vervollständigung dieser Angaben Reynoso's nur noch einer Mittheilung von seiner Seite über die Art, wie man die Incrustationen in den Verdampfpfannen, namentlich wenn dazu geschlossene Apparate benutzt werden, vermeiden kann; im Uebrigen scheint die Methode günstige Verhältnisse zu bieten. Die HHrn. Perier und Possoz haben dagegen eine besondere Methode für die Behandlung des Zuckerrohrsaftes angegebenPolytechn. Journal Bd. CLXVII S. 221., welche in der Anwendung des neutralen schwefligsauren Natrons besteht, und jede Incrustation beim Verdampfen unter dem verminderten Druck von 0,5–0,9 Atmosphären vermeiden soll. In dieser Beziehung wurden von der Commission folgende Versuche mit Otahaiti-Zuckerrohr, welches von Cuba gekommen war, angestellt. 4500 Gramme Rohr gaben beim zweimaligen Walzenpressen 3270 Grm. Saft von einem spec. Gewicht von 1078 (10,5° Baumé) bei 15° C. Zu 1000 Grm. dieses Saftes wurden in der Kälte 2 Grm. Kalk zugesetzt und soviel Kohlensäure durchgeleitet, bis die gelbliche Färbung verschwand; nach dem Aufkochen und Filtriren wurde in die klare Flüssigkeit Kohlensäure geleitet und nach und nach 3 Grm. Kalk (mit dem zehnfachen Gewichte Wasser abgelöscht und vermischt, wie bei allen diesen Versuchen) zugesetzt; sobald Kalkwasser einen Ueberschuß von Kohlensäure anzeigte, wurde dieser durch Kochen entfernt und die Flüssigkeit filtrirt. Nachdem auf diese Weise der Kalk entfernt war, wurden die kohlensauren Alkalien fast gänzlich durch schweflige Säure (12 Kubikcentimeter einer Lösung von 3 Proc. Gehalt) zersetzt. Der Saft wurde nun bis zur Zuckerprobe, d.h. bis zu einem Siedepunkt von 115° C. eingedampft, und die Krystallisation durch Zufügung von 1 Grm. Zucker eingeleitet. Das Kochen auf freiem Feuer ging leicht von statten, die klare und wenig gefärbte Flüssigkeit ergab eine regelmäßige und sehr schön krystallisirte Masse. Man sieht, daß bei diesem Verfahren aller Kalk entfernt wird und daß es sich für die Siedereien eignet, welche in geschlossenen Apparaten mit Luftleere kochen und alle Incrustationen vermeiden müssen. Die HHrn. Perier und Possoz haben diese Methode noch dadurch vereinfacht, daß sie die Scheidung mit dem in den Colonien selten hinreichend reinen Kalk umgehen; dieß wird durch Hinzunahme einer Art Klärung vor der Verdampfung zum ursprünglichen Verfahren mit schwefligsaurem Natron bewirkt. Dieses ursprüngliche Verfahren, wie es für die kleinen Siedereien in den Colonien, bei Anwendung von offenen Pfannen und freiem Feuer bestimmt ist, entspricht den folgenden Versuchen, welchen die Commission beiwohnte: 1 Kilogr. des oben bezeichneten Saftes erhielt in der Kälte 4 Decigramme wasserfreies, neutrales schwefligsaures Natron; die Lösung wurde in der Siedehitze unter steter Entfernung des Schaumes eingedampft; das Schäumen hörte bei einer Schwere von 18–20° Baumé auf und der klar gewordene Saft blieb klar bis zur Probe; man erhielt so einen gelblichen hellen Syrup, jedoch war er etwas dunkler als der vorige. Mit 1 Grm. Zucker gemischt, ergab er im Trockenschrank nach und nach eine regelmäßige, obwohl etwas weniger schöne Krystallisation als der frühere Versuch. Der Hauptvortheil dieses in den Colonien schon sehr verbreiteten Verfahrens besteht in seiner leichten Anwendbarkeit in den nicht mit Vacuumapparaten arbeitenden Siedereien. Da aber in den größeren Fabriken bei geschlossenen Apparaten das Schäumen nicht möglich ist, so muß der Saft vor dem Kochen geklärt werden. Dieß geschieht durch Zusatz von solchen Stoffen, welche im Safte mit dessen fremden organischen Bestandtheilen rasch unlösliche Verbindungen bilden. Dieses Ziel ist auf wohlfeile Weise besonders durch einen gewöhnlichen kalkhaltigen Thon erreicht worden (bestehend aus 68 kieselsaurer Thonerde, 30 kohlensaurem Kalk und 2 Magnesia, Eisenoxyd und Sand). Von diesem Thon reichen 1–4 Thle. auf 2 Thle. neutrales schwefligsaures Natron für 5000 Liter Saft hin, um nach kurzem Kochen eine vollständige Klärung zu erhalten und die Säfte in den Apparaten bis zur Probe, ohne Schäumen und ohne Kalk-Incrustation, verkochen zu können. Die HHrn. Perier und Possoz haben ferner vor der Commission Versuche mit einem neuerdings verbesserten Verfahren für Rübenzuckerfabrication ausgeführt. Die charakteristischen Merkmale dieses Verfahrens bestehen nicht allein in der bruchweisen Anwendung des Kalkhydrates und theilweisen Fällung desselben nach dem zweiten, dann gänzlichen Fällung nach dem dritten Zusatz, sondern auch in einer noch erhöhten Reinigung vermittelst einer theilweisen Saturation der gelösten kohlensauren Alkalien (mit reiner schwefliger Säure oder mit einem Gemisch von schwefliger und Schwefelsäure), wobei die Menge der anzuwendenden Knochenkohle um 75 Procent vermindert wird. Die in Gegenwart der Commission im Februar d. J. angestellten Versuche waren folgende: 7 Kilogr. etwas alterirter Rüben (weiße Sorte mit grünen und rosenrothen Köpfen) ergaben nach dem Reiben und Pressen 5250 Grm. Saft von 1040 spec. Gewicht. Bei 70° C. wurde derselbe mit 6 Tausendtheilen Kalk geschieden, indem bis zum ersten Anfang des Kochens erhitzt wurde; die filtrirte Flüssigkeit ist klar, aber von bräunlicher Bronzefarbe. Zum Vergleich mit den übrigen Säften wurden von diesem geschiedenen Safte 1500 Grm. mit 1 Tausendtheil Kalk und dann mit überschüssiger Kohlensäure behandelt. Von der gekochten und filtrirten Lösung wurden 1000 Grm. bis zu einem Siedepunkt von 115° C. verdampft, und der erhaltene braune, trübe und schleimige Syrup in einem Glase mit 1 Grm. Zucker (zum Einleiten der Krystallisation) hingestellt.Bei einem Versuche mit 400 Grm. saturirtem filtrirtem Saft erkannte man, daß er im Liter das Aequivalent von 0,8 Grm. Kalk enthält, der unter diesen Verhältnissen nicht durch Kohlensäure fällbar ist, indem er durch fremde und gefärbte Stoffe in Lösung gehalten wird. Man wird in der Folge sehen, wie diese Verbindungen fast gänzlich durch hinreichenden Zusatz von Kalk und Kohlensäure gefällt werden können. Payen. 2500 Grm. desselben Saftes, nach der Scheidung obiger 5250 Grm. genommen, wurde nun mit 1 1/2 Tausendtheilen Kalk in kleinen Mengen in dem Maaße versetzt, als die Saturation mit Kohlensäure voranschritt; es bleiben zuletzt noch 3 Tausendtheile Kalk in Lösung. Dieß erkennt man daran, daß ein Gemisch von 3 Kubikcentimetern titrirter Eisenchlorürlösung und 1 K. C. Saft eine Flüssigkeit liefert, die mit einem Tropfen einer schwachen Lösung von rothem Blutlaugensalz einen grünen Flecken gibt. Man filtrirt nun den ganzen Saft, setzt nach und nach 4 Tausendtheile Kalk zu und läßt zugleich hinreichend Kohlensäure einströmen, um diese im Ueberschuß in die Lösung zu bringen, was man an dem Niederschlag, welchen Kalkwasser mit einer filtrirten Probe gibt, sofort erkennt. Der Saft wird nun kurze Zeit aufgekocht und enthält dann keine bestimmbaren Mengen Kalk mehr, da eine abfiltrirte Probe mit kleesaurem Ammoniak nicht sofort einen Niederschlag gibt. Der klare und mehr als auf gewöhnliche Weise von fremden organischen Stoffen befreite Saft wurde nun vergleichsweise nach zweierlei Methoden behandelt: 1000 Grm., rasch bis zum Siedepunkt von 115° C. verdampft, lieferten einen flüssigen Syrup von viel hellerer Farbe als derjenige der ersten Operation; er wurde mit 1 Grm. Zucker zum Krystallisiren hingestellt. Die anderen 1000 Grm. wurden zu acht Zehnteln mit einer wässerigen Lösung schwefliger Säure von 3 Proc. Gehalt neutralisirt, wovon 15 K. C. nothwendig waren um den größten Theil der kohlensauren Alkalien in schwefligsaure Salze zu verwandeln. Die Verdampfung, wie oben bewirkt, lieferte einen noch flüssigeren und weniger gefärbten Syrup, der ebenso zurückgestellt wurde. Alle drei krystallinischen Massen zeigten sich später ganz der Beschaffenheit der Syrupe entsprechend, denn sie waren mehr und mehr krystallisirt und weniger gefärbt. Man kann hieraus folgende Schlüsse ziehen: 1) Bei der ersten Operation, welche der gewöhnlichen Scheidung entspricht, wodurch die stickstoffhaltigen und Pektinsubstanzen, welche durch Kalk fällbar sind, ausgeschieden werden, und wobei eine unzureichende Menge Kalk und eine einfache Saturation mit Kohlensäure eine unvollkommene Reinigung bewirkt, verbleibt im Producte noch eine große Menge fremder organischer, gefärbter oder sich färbender Substanzen, und zwar vermutlich in Verbindung mit den unter diesen Verhältnissen nicht fällbaren 0,0008 Kalk. 2) Bei der zweiten Operation zeigte sich die nützliche Wirkung der beiden Kalkzusätze und der ersten theilweisen, dann gänzlichen Fällung mittelst Kohlensäure, durch die vollkommenere Entfernung der fremden gefärbten Substanzen und des Kalks, der in der That nicht mehr durch Reagentien angezeigt wurde. Wenn man bedenkt, daß der Niederschlag von kohlensaurem Kalk bei einem geringen Kalküberschuß diese Stoffe mitreißt und sich bei fortschreitender Operation immer weniger färbt, so muß man mit Chevreul annehmen, daß der kohlensaure Kalk im Entstehungsmomente diese organischen Substanzen zu einer Art Lack bindet; außerdem erleichtert die Alkalität der Lösung die Verbindung des atmosphärischen Sauerstoffs mit gewissen organischen Substanzen und mithin die Veränderung derselben; endlich können die allmählichen Kalk- und Kohlensäure-Zusätze diese specielle Veränderung zum Theil verhindern. Es ist klar, daß, nachdem die Flüssigkeit von den fremden Stoffen befreit ist, die zuletzt zugesetzte Kalkmenge mit dem noch vorhandenen Kalkrückstand durch den Ueberschuß an Kohlensäure gefällt wird, deren Wirkung nunmehr ungestört vor sich gehen kann. 3) Bei der dritten Operation waren die günstigen Reactionen noch weiter ausgedehnt worden, indem (nach vollständiger Entfernung des Kalkes) acht Zehntheile der kohlensauren Alkalien durch die schweflige Säure neutralisirt wurden, um die gewöhnlichen Wirkungen der Alkalität, nämlich die Bräunung in Folge der Gegenwart von etwas Glykose (Krümmelzucker) und anderer leicht veränderlicher organischer Stoffe dadurch zu vermeiden. In der Praxis ist es leicht, die 8 Zehntheile der kohlensauren Alkalien zu neutralisiren; man braucht nur z.B. von 10 Hektolitern Saft 8 Hektoliter vollständig zu sättigen und dann die übrigen 2 Hektoliter zuzusetzen. Die schwefligsauren Alkalien verwandeln sich durch die Entfärbung selbst, welche sie bewirken, in schwefelsaure Salze; allein es könnten doch noch schwefligsaure Salze zurückbleiben, und dem Zucker einen schlechten Geschmack ertheilen; die Erfinder umgehen diesen Uebelstand dadurch, daß sie zur Saturation ein Gemisch von Schwefelsäure und schwefliger Säure anwenden; es entstehen somit weniger schwefligsaure Salze und der Uebelstand verschwindet (!). Diese Saturation würde vielleicht ein neues Verfahren seyn, wenn man, der Beschreibung der Erfinder entsprechend, dasselbe auf filtrirten Rübensaft nach einer einfachen Saturation des Kalkes durch überschüssige Kohlensäure anwendete. Es würde dadurch die Operation vereinfacht und die Anzahl der erforderlichen Geräthe vermindert werden. Es wäre interessant, dieses Verfahren mit dem eben untersuchten zu vergleichen. In allen Fällen wird der gereinigte und neutralisirte Saft in den geschlossenen Verdampfapparaten concentrirt (in welchen keine Incrustationen entstehen), bei 25–26° Baumé über Knochenkohle, wovon nur noch 1/4 erforderlich ist, filtrirt, und endlich die Arbeit durch Kochen im Vacuum beendigt. Die von den HHrn. Perier und Possoz eingeführten Verbesserungen sind keine Versuche mehr; sie sind von mehr als 50 französischen Fabriken angenommen. Die erhaltenen centrifugirten und mit Syrup und dann mit Dampf gedeckten Zucker sind rein weiß, und gleichen den bisher nur mit doppelter Filtration über die vierfache Kohlenmenge erhaltenen Producten. – Der Bericht schließt mit dem Anliegen, daß die Akademie der wissenschaftlichen und praktischen Richtung, welche die HHrn. Perier und Possoz mit Ausdauer verfolgen, ihren Beifall aussprechen möge, welchem Antrage auch Folge gegeben wurde.