CXXXVI. Ueber die Theorie und praktische Verbreitung meines Saftgewinnungs-Verfahrens; von Louis Walkhoff. Walkhoff, über die Theorie und Verbreitung seines Saftgewinnungsverfahrens. Es ist versucht worden, die Theorie meines SaftgewinnungsverfahrensPolytechn. Journal Bd. CLXXV S. 61. auf die Osmose zu gründen. Außer Citaten von Bédal, die meiner Ansicht nach gerade sehr günstig für die raschere Lösung und Verdrängung des Zuckers als der übrigen Stoffe aus den Rüben sprechen, wurden die Versuche von Graham über die osmotischen Aequivalente verschiedener Stoffe angeführt. Wie nun Graham feststellt, daß Rohrzucker und Kochsalz in Verhältniß wie 26,74 und 58,68 durch die Zwischenwand dringen, während Albumin und Gummi nur ein endosmotisches Aequivalent von 3,08 und 13,24 besitzen: so würde logischer Weise daraus folgen, daß weniger Albumin und Gummi bei meinem Verfahren in die Rübensäfte mit übergehen können und daher das relative Verhältniß von Zucker und Nichtzucker in Rübensäften nach meinem Verfahren nicht so ungünstig ist, wie von gewissen incompetenten Seiten im Anfange behauptet wurde. Dieser Aufsatz bezweckt einige Daten aus der Praxis zu bringen, um die Herren Zuckerindustriellen auf diesem Wege über die praktischen Resultate, welche mittelst meines Verfahrens erhalten wurden, aufzuklären, sowie auch vor Allem die Theorie desselben zu berichtigen. Ich glaube nämlich nicht, so günstig nach Obigem auch nach Graham's Arbeiten die Osmose für mein Verfahren wäre, daß die Osmose als die wirkliche Wirkung anzusehen ist. – Das Wesentliche meines Verfahrens besteht im Gegentheil in der Vorbereitung der Rübenfaser durch vorheriges Pressen und Zerzupfen. Durch das Pressen werden die Partikelchen der Rübenfaser derart zerquetscht, verschoben oder doch aus dem Zusammenhang gebracht, daß nur ein Zerzupfen (wobei ebenfalls noch Zellen geöffnet werden) dazu gehört, um den Zuckersaft aus den geöffneten Zellen bei einem ganz geringen Druck augenblicklich zu verdrängen. Mich brachte auf diese Idee die praktische Unmöglichkeit, selbst mit den stärksten hydraulischen Pressen die letzten Saftpartikelchen zu gewinnen. Ja der Umstand, daß der größere Druck die Kuchen nur pappartiger, d.h. unfähiger macht, den Saft abzugeben, ließ mich dieses fehlerhafte Preßsystem verlassen. Andererseits sind die Pressen zur ersten Gewinnung des Saftes ganz brauchbare Instrumente. Sie gestatten in wenigen Minuten 70 bis 80 Procent Saft zu gewinnen. Durch diese rasche Vorwegnahme von Saft wird das Volumen nicht nur bedeutend vermindert und man reicht mit Gefäßen von 1/4 des Rauminhaltes aus, welcher für grüne Rüben nöthig wäre; sondern es quellen auch die vorgepreßten Rübentheilchen selbst in kaltem Wasser, wieder etwas auf, wodurch eine Kraft erzielt ist, welche die Zellen öffnet und den Rübensaft rasch gewinnen läßt. Besonders hat daher dieses Verfahren die Vortheile: 1) in der kürzesten Zeit den Saft zu gewinnen; 2) sich dabei aller bekannten Instrumente bedienen zu können, welche dem Fabrikanten und Arbeiter hinlänglich in Handhabung und Leistung bekannt sind; 3) durch den Gebrauch der vorhandenen Instrumente die Anlagekosten, die nur eine Zugabe bilden, auf ein Minimum zu beschränken, während beim Uebergehen zur ganzen Maceration z.B. bedeutende Auslagen durch Verwerfen alles Bestehenden verursacht werden; 4) die größte Sicherheit der Saftausbeute ist endlich hierbei garantirt. Indem die Presse wenigstens 70 Proc. Saft fortnimmt, und meine Apparate nur den Rest, ist die Garantie einer großen Sicherheit, der Verbesserung jedes etwaigen früheren Fehlers geboten. Das ist nicht der Fall bei der Maceration, wobei sehr leicht großartige Verluste stattfinden können, ganz abgesehen davon, daß die Maceration im Verhältniß der Zertheilung der grünen Rübenfaser mehr oder weniger Zeit erfordert; wenn nicht andere Mittel (Rühren bei Schützenbach) angewendet werden, so ist eine Dauer der Saftgewinnung von 3 bis 4 Stunden dazu unerläßlich. Wenn das nun auch im Winter bei kalter Lufttemperatur nichts zu sagen hat, so ändert sich doch die Sache in den warmen Tagen des August und September, wo ich schon die schönste Gährung in solchen Macerationsbatterien angetroffen habe. Dahingegen dauert bei meinem Verfahren die letzte Saftgewinnung nur einige Minuten (15 per Operation), wobei keine Säuerung, Gährung oder dergl. eintreten kann. Auch fließt nach meinem Verfahren er Saft gleich mit ursprünglicher Dichte ab, und wenn die oben aufgestellte Theorie des mechanischen Verdrängens der so vielseitig geöffneten Zellen richtig ist, dann ist dieß ganz natürlich. Es bestätigt das praktische Ergebniß dann nur die Richtigkeit der erwähnten Erscheinungen. In der Broschüre „Rapage et macération de la pulpe, Kief 1864“ ist für die Saftgewinnung meines Verfahrens die Theorie des „Austausches der Dichtigkeiten“ als die fundamentale aufgestellt worden, und folgende Tabelle (S. 3) zur Illustration dieser Idee gegeben: 1stes Gefäß enthält Saft von 10° Baumé + 0° (Wasser), daher resultiren = 5° Dichtigkeit ((10 + 0)/2 = 10/2 = 5), 2tes Gefäß enthält Saft von 10° B. + 5° (dünner Saft), daher resultiren = 7 1/2° Dichtigkeit ((10 + 5)/2 = 15/2 = 7 1/2), 3tes Gefäß enthält Saft von 10° B. + 7 1/2° (dünner Saft), daher resultiren = 8 3/4° Dichtigkeit, 4tes Gefäß enthält Saft von 10° B. + 8 3/4° (dünner Saft), daher resultiren = 9 3/8° Dichtigkeit. Ich werde im Folgenden nachzuweisen versuchen, daß diese Theorie für mein Verfahren eine reine Unmöglichkeit ist. Bedenken wir nämlich, daß die jetzigen Kippgefäße, in denen der Saft gewonnen wird, 40'' hoch sind; so kämen 1/4 davon oder 10'' Höhe auf jede der in obigen Zahlen angedeuteten Abtheilungen, resp. besonderer kleiner Gefäße, und der Saft müßte darnach nach dem Durchlaufen der ersten Abtheilung oder des ersten Gefäßes von 10'' Höhe 5° B. zeigen, nach 20'' Höhe eine Dichtigkeit von 7 1/2° B., nach 30'' Höhe endlich 8 3/4° B. etc. Nun kann man aber durch den einfachsten Versuch (nämlich indem man ein Gefäß von 10'' Höhe mit geriebenen Preßrückständen füllt und aus selbigen den Saft verdrängt, oder indem man an den großen Gefäßen nach 10'' Höhe über dem Siebboden einen Hahn anbringt (um die Flüssigkeit dort zu prüfen), nachweisen, daß (bei proportionaler Zeitdauer) der Saft nach 10'' Höhe sogleich mit der ursprünglichen Dichte abläuft, ohne die späteren Abtheilungen durchlaufen zu haben, die nach obiger Broschüre gerade wesentlich wären, ja in denen der Saft erst die Dichtigkeit erlangen würde. Man kann mithin durch das Experiment beweisen, daß jene Theorie nicht richtig ist. Ein anderer Versuch dürfte nicht weniger geeignet seyn, einiges Licht über diesen Gegenstand zu verbreiten. Wenn man nämlich die 40'' hohen Gefäße nicht mit durch Pressung und Auflockerung vorbereiteter Rübenfaser füllt, sondern mit frischen Rüben, welche grob gerieben oder fein vertheilt sind, so müßte durch Zuströmen von Wasser doch auch ein „Austausch der Dichtigkeiten“ stattfinden und dieselben Erscheinungen eine nothwendige Folge davon seyn, da auch hier, und zwar unter denselben Bedingungen, Saft von 10° B. mit Wasser von 0° B. in Berührung kommt, nämlich in gleich hohen Gefäßen desselben Durchmessers bei gleicher Zeitdauer der Operation, gleichem Wasserdrucke etc. Das Experiment zeigt aber, daß hierbei in gleicher Zeitdauer (von 20 Minuten für 30 bis 40'' Höhe) der Rübensaft nicht mit normaler Dichtigkeit abfließt, Im Gegentheil hat die Macerationsflüssigkeit nur eine Dichtigkeit von 3 bis 4° B. und bleibt stundenlang bei dieser Concentration, bis dieselbe sich verringert aber nie erhöht. Der Grund davon scheint mir der zu seyn, daß hier bei frischen Rüben wirklich ein Austausch der Dichtigkeiten stattfindet, der aber in der Praxis nicht so regelmäßig erfolgt, als in Rechenexempeln und viel, sehr viel Zeit erfordert, je nach der größeren oder kleineren Zertheilung der Rübe und der Temperatur des Wassers. Wenn nun aber die Theorie des „Austausches der Dichtigkeiten“ bei Erzielung schwächerer Säfte aus grünen Rüben Anwendung finden mag unter stundenlanger Einwirkung, so kann für meine Saftgewinnung aus Preßrückständen bei momentaner Saftgewinnung mit normaler Dichte dieselbe Theorie nicht maßgebend seyn, da Erfolge und Erscheinungen in beiden Fällen ganz verschieden sind. Ich halte also die Theorie der directen Verdrängung mittelst Wasserdrucks aus der vorbereiteten Rübenfaser für die richtige. Es erhellt dieß auch recht hübsch aus den Versuchen des Hrn. Director Wilke in Wallwitz, welcher die Rückstände aus Centrifugen, in denen mit 55 Proc. Wasser (per 100 Rüben) ausgesüßt war (nachdem noch 27 Proc, Wasser auf die Reibe gelassen), nach nochmaligem Auflockern in meinen Apparaten verarbeitete und dabei aus 200 Pfund solcher Rückstände noch 82 Quart Saft von 3° bis 1° Baumé Dichtigkeit erzielte. Wenn nun damit zugleich constatirt ist, daß selbst nach vollendeter Schleuderoperation, sogar bei Anwendung von (55 + 27 =) 82 Procent Wasser per 100 Rübe, noch Rübensaft in meinen Apparaten erzielt werden kann, so ist doch auch der Beweis geliefert, daß nur bei einer Vorbereitung der Rübenfaser durch Pressen der Saft aus derselben mit normaler Dichtigkeit unmittelbar erzielt wird. Nach diesen theoretischen Betrachtungen will ich einige praktische Ergebnisse aus Fabriken der Oeffentlichkeit übergeben. In der Zuckerfabrik Brachstedt bei Halle a. d. Saale gewann man in verflossener Campagne nach meinem Verfahren aus einem gewissen Quantum Rüben 55 bis 56 Kästen Krystallmasse. Nach vergleichenden Versuchen mit gleichartigen Rüben gewann man ohne dasselbe aus der gleichen Menge Rüben nur 50 Kästen. Die Ausbeute an verkäuflichem Rohzucker war diesem Ergebniß an Füllmasse proportional. Außerdem wurden mit demselben Aufwand an Brennstoff etc. bei Inbetriebsetzung meines Verfahrens 5 bis 10 Ctr. Rüben täglich mehr (dieselbe Menge also um so viel billiger) verarbeitet. Hier ist also bedeutend mehr Krystallzucker gewonnen worden und derselbe zugleich billiger dargestellt, was das Ziel des Fabrikanten seyn muß. Die Zuckerfabrik Nippes bei Cöln arbeitete die ganze vorige Campagne nach meinem Verfahren und producirte im Monat Januar damit Saftmelis von ganz guter Beschaffenheit. Man war sehr zufrieden mit meinem Verfahren, erhielt schöne Ausbeuten an Zucker und ließ die Säfte aus den Kippgefäßen auf die erste Reibe laufen, ohne selbst dadurch eine Verschlechterung der Füllmasse zu gewahren. Dieß constatirt praktisch die Reinheit der Säfte, welche nach meinem Verfahren nicht geringer ist, als nach anderen Methoden. Die Rückstände wurden nicht gepreßt und hatten sich seit September in großen Gruben ganz vortrefflich erhalten. Als Viehfutter wurden die Rückstände in der ganzen Gegend gern genommen, ja man gab Rüben dafür und nahm die Rückstände als Zahlung. Auch in Polen nehmen Leute, welche Rüben verkaufen, die nach meinem Verfahren gewonnenen Rückstände dafür gerne als Zahlung an. In der Zuckerfabrik Oniscew (in Polen) ist ferner folgender interessante Versuch gemacht worden. Man hat durch 30 Stunden sämmtliche Preßrückstände angesammelt, dieselben dann nach einigen Stunden Aufenthalt verarbeitet, um die Säfte von Pressen allein und die aus den Kippgefäßen gesondert davon behufs eines Vergleiches zu verkochen. Man hat dabei sehr schön auszuckernde Massen erhalten. Ich lasse hier den bezüglichen Auszug aus einem Briefe des Herrn Völkers an Herrn Rau in Warschau folgen: „2 1/2 Schichten wurde allein mit Pressen gearbeitet, sämmtliche Rückstände aufbewahrt und nach kurzer Pause (um die Säfte getrennt zu verkochen) wurden dieselben ausgelaugt: Es kamen 2500 Ctr. Rüben mit Gehalt von 28049 Pfd. Zucker und 6555 Pfd. (?) Nichtzucker zur Verarbeitung. Gewonnen wurden: 1) Aus Pressen: a) 193919 Pfd. Saft (14,57 Proc. B., 11,81 Proc. Z., 2,76 N. Z. Es kommen darin auf 100 Zucker 23,36 Theile Nichtzucker. b) 25445 Pfd. Füllmasse (79,2 Proc. Zucker, 9,8 Proc. N. Z., 11 Proc. Wasser); oder auf 100 Zucker 12,37 Nichtzucker. 2) Aus Auslauggefäßen: a) 70752 Pfd. verdünnter Saft (von 6,09 Proc. B., 5,005 Proc. Zucker, 1,185 Nichtzucker.) Es kommen darin auf 100 Zucker 23,67 Theile Nichtzucker. b) 4610 Pfd. FüllmasseDa 100 Pfd. Füllmasse wenigstens einen Werth von 7 Thalern haben und hier 4610 Pfd. Füllmasse aus 2500 Ctrn. Rüben gewonnen sind, so ist 1 Ctr. Rübe um 3 Sgr. 10 Pfng. höher verwerthet. (von 78,65 Proc. Zucker, 10,12 Proc. Nichtzucker, 11,23 Proc. Wasser), oder auf 100 Zucker 12,87 Nichtzucker. Aus diesen Versuchen geht nicht hervor, daß der Saft und die Füllmasse sehr wesentlich schlechter durch das Auslaugverfahren würden, doch ist eine speciellere Analyse der Producte noch abzuwarten.“ Obiger Versuch, welcher meiner Ansicht nach das Praktischste ist, was mir zur Constatirung der wirklichen Thatsachen noch zu Gesicht gekommen und welcher durch Aufbewahrung eines Theiles der Preßlinge während 30 Stunden, wobei so leicht eine Metamorphose des Zuckers etc. in denselben hätte vorgehen können, gewiß die härteste Probe darbietet, der dieses Verfahren unterworfen werden konnte, ist unstreitig deßhalb angestellt worden, weil Hr. Dr. Heidepriem gefunden haben wollte, daß die Säfte nach meinem Verfahren so schlecht sind, daß darin auf 100 Zucker 48 Theile Nichtzucker kommen, ja ein anderer Herr gieng für 100 Zucker bis auf 92 Nichtzucker! Wenn die Chemie dazu benützt werden soll, solchen Unsinn als Ergebnisse der Forschung aufzustellen, so glaube ich, ist es im Interesse der Sache und des Fortschrittes überhaupt, durch Veröffentlichung der praktischen Resultate, also der wirklichen Thatsachen, derartige Uebertreibungen gebührend zurückzuweisen. Herr Dr. Stammer veröffentlichte im 1. Januarheft 1865 dieses Journals (Bd. CLXXV S. 47) seine Untersuchungen, nach denen kein erheblicher Unterschied in der Qualität der nach den verschiedenen Preßmethoden gewonnenen Säfte resultirte. Aus Rußland (Gouv. Charkow) schreibt mir Hr. Sonetz: „Nach genauen Proben und wöchentlichen Versuchsarbeiten haben wir 2 bis 2 1/2 Pfd. Zucker erstes centrifugirtes Product (weiß gedeckt) per Berkowitz (400 Pfd. russisch) Rüben mehr durch Ihr Verfahren erzielt, Füllmasse 5 Pfd. mehr und findet Ihr Verfahren hier allgemeinen Anklang, so daß schon wieder vier Fabriken zu demselben übergehen“ etc. Wenn nun aus 400 Pfd. Rüben auch nur 2 Pfd. weißer Zucker mehr gewonnen wurden, so beträgt das doch schon 1/2 Procent erstes krystallisirtes weißes Product, die kostenlos gewonnen werden. Ich erlaube mir schließlich, den Zuckerfabrikanten mitzutheilen, daß binnen zwei Jahren sich mein Verfahren so verbreitete, daß jährlich an 6,000,000 Ctr. Rüben darnach verarbeitet werden, also mehr als in sämmtlichen Zuckerfabriken von Bayern, Sachsen, Hannover, Württemberg, Baden, Hessen, Thüringen und Braunschweig zusammengenommen. Eine solche Verbreitung dürfte denn doch wohl der beste Maaßstab seyn, der über den praktischen Werth eines Verfahrens entscheidet, und dürfte beweisen, daß bedeutende pecuniäre Vortheile dabei zu erzielen sind. Hiermit glaube ich also nachgewiesen zu haben, was von jenen theoretischen Einwänden zu halten ist, die mir zu Anfang meines Auftretens gemacht wurden. Es macht sich in der Zuckerfabrication eben ein moderner Donquixotismus geltend, der mit der steifen Lanze des Vorurtheils gegen den beflügelten Fortschritt vergebens anrennt.