Titel: Casaseca, über den Holzstoff des kreolischen Zuckerrohrs.
Autor: Casaseca,
Fundstelle: 1849, Band 112, Nr. LXIV. (S. 284–292)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj112/ar112064

LXIV. Ueber den Holzstoff des in der Havana gebauten kreolischen Zuckerrohrs; von Hrn. Casaseca, Director des Instituts für chemische Untersuchungen zur Beförderung der Landwirthschaft in Havana.

Aus den Annales de Chimie et de Physique, März 1849, S. 321.

Behufs der Analyse des Zuckerrohrs trocknete man bisher das vorher abgewogene frische Rohr aus, um durch den Gewichtsverlust den Wassergehalt des frischen Rohrs zu erfahren; alsdann behandelte man den trockenen Rückstand mit kochendem Wasser, um ihm alle auflöslichen Substanzen zu entziehen; der so erschöpfte Rückstand wurde wieder getrocknet, um durch die Gewichtsdifferenz den Gehalt des Rohrs an Zucker und auflöslichen Substanzen zu erfahren. Dieser letzte trockene Rückstand wurde lediglich als Holzstoff betrachtet, welcher das Skelett der Pflanze bildet und als solcher in allen bisher veröffentlichen Analysen, von Avequin, Peligot, Plagne und Dupuy aufgeführt.

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Ich vermuthete jedoch, daß man sich geirrt haben könnte, weil der letzte Rückstand nicht eingeäschert wurde, um zu erfahren, ob er bloß aus Holzstoff bestehe oder auch noch mineralische Bestandtheile, wie kieselsaure und andere unlösliche Salze enthalte. Und doch ist dieß eine sehr wichtige Frage, weil man nur durch die genaue Kenntniß der in dem Erdreich enthaltenen und von den Pflanzen absorbirten Mineralstoffe zur Erkenntniß der für den Anbau des Zuckerrohrs geeignetsten Düngerarten gelangen kann.

Ich erhielt folgende Resultate:

500 Gramme frischen kreolischen Zockerrohrs gaben beim höchst sorgfältigen

Austrocknen einen Rückstand, welcher wog 115 Gramme.

Was 23 Procent beträgt.

Dieser Rückstand durch kochendes Wasser erschöpft, dann wieder getrocknet, wog nur noch 54 Gramme.

Dieß macht 10,80, oder in runder Zahl 11 Procent Holzstoff.

Das kreolische Zuckerrohr, welches ich am 5, 6, 7 und 8 Dec. untersuchte, bestund mithin in 100 Theilen aus:

Wasser 77
Zucker und auflöslichen Substanzen 12
Holzstoff 11
––––
100.

Ehe ich an die nähere Untersuchung des Holzstoffs ging, wollte ich die Zusammensetzung des kreolischen Zuckerrohrs mit derjenigen des geschälten vergleichen.

Nicht minder interessant war es, eine Vergleichung zwischen diesen und der Rinde anzustellen, was bisher nicht geschah. Ich unternahm dieß also, sowie die chemische Untersuchung der unlöslichen Asche des Rohrs und fuhr damit fort bis zum 15 d. M.

500 Gramme des geschälten Rohrs hinterließen beim Austrocknen einen Rückstand von 111 Grammen.

Dieser von allen auflöslichen Substanzen erschöpfte gut getrocknete
Rückstand wog

30 Gramme
die Differenz von 81 –
––––––––––
entspricht dem Zucker und andern auflöslichen Substanzen 111.

Zusammensetzung des frischen geschälten (kreolischen) Zuckerrohrs.

Es enthält in 100 Theilen:

Wasser 77,8
Zucker und andere auflösliche Substanzen 16,2
Holzstoff 6,0
–––––
100,0.
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Hienach beträgt also der Zuckergehalt desselben um ein Drittheil mehr als im nicht geschälten Rohr, und der Holzstoff fast nur die Hälfte, ein unerwartetes Resultat, welches nach meiner Ansicht von der größten Wichtigkeit ist und die Aufmerksamkeit der Pflanzer verdient, vorzüglich aber der Maschinenconstructeurs für die Zuckersiederei.

500 Gr. Rinde desselben Rohrs lieferten beim Austrocknen einen Rückstand
welcher wog

152,5
Das Wasser betrug sonach 347,5
–––––
500,0.

Der mit kochendem Wasser erschöpfte, dann ausgetrocknete Rückstand
wog


95,0
Der dem Zucker und andern auflöslichen Substanzen entsprechende
Gewichtsunterschied war

57,5
–––––
152,5.

Zusammensetzung der Rinde des kreolischen Rohrs.

Wasser 69,5
Zucker und andere auflösliche Substanzen 11,5
Holzstoff 19,0
–––––
100,0.

Man wundert sich vielleicht, in dem nicht geschälten Rohr beinahe ebensoviel Zucker und auflösliche Substanzen zu finden, wie in seiner frischen Rinde. Das kommt daher, daß die Rinde nur 69,5 Wasser enthielt, das nicht geschälte Rohr aber 77, was etwas über ein 1/10 mehr beträgt; dieser Unterschied zu Gunsten der Rinde erhöht die Quantität der beiden andern Factoren, des Zuckers und des Holzstoffs, obgleich in andern Mengenverhältnissen als im ungeschälten Rohr.

Um den Zuckergehalt zweier Zuckerrohre oder zweier verschiedenen Theile desselben Rohres zu vergleichen, müssen die beiden getrockneten Rohre verglichen werden, um den wandelbaren Factor, das Wasser, zu beseitigen. So enthielten 23 Theile vollkommen getrockneten Rohrs, welche aus 100 Theilen frischen kreolischen Rohrs erhalten waren, 12 Theile Zucker und 11 Theile Holzstoff; während 23 Theilen vollkommen getrockneter Rinde nach meiner Analyse nur 8,61 Zucker, beinahe 1/3 weniger, entsprechen.

Der Vorzug des frischen geschälten Rohrs vor dem ungeschälten besteht nicht sowohl in dem um ein Drittheil größern Zuckergehalt, als in der Verminderung des Holzstoffs um die Hälfte und in der |287| Verschiedenheit der Härte dieses Holzstoffs, wie wir später sehen werden.

Den Beweis für die Richtigkeit der erhaltenen Resultate liefert folgende Berechnung:

800 Gramme ungeschälten Rohrs gaben mir 500 Gramme geschälten und 300 Rinde. Das geschälte Rohr gab, nach obiger Analyse, 30 Gr. Holzstoff. Die 300 Gr. Rinde gaben 57 Holzstoff, was mit der dritten Analyse genau übereinstimmt. Der Gesammtbetrag des Holzstoffs ist 87 auf 800 Gr. des ursprünglichen frischen Rohrs, was 10,87 Procent entspricht; da nun meine directe Analyse des Rohrs, ehe es geschält war, 10,80 ergab, so ist klar, daß in der Praxis kaum eine größere Genauigkeit zu erreichen seyn dürfte.

Es geht ferner daraus hervor, daß wenn ich in 23 Theilen trockenen Rückstandes aus 100 Theilen frischen, ungeschälten kreolischen Zuckerrohrs durch directen Versuch 11 Theile Holzstoffs im Monat December 1848 erhielt, ich in 34,1 trockenen Rückstands, die ich im Junius 1841 aus derselben Rohrsorte erhielt, 16,3 hätte finden müssen, und wirklich erhielt ich bei der damals angestellten Analyse (polytechn. Journal Bd. XCII. S. 124) die Zahl 16,4.

Eine bessere Uebereinstimmung zwischen diesen zwei Arbeiten kann also wohl nicht stattfinden, obwohl sie zu sehr verschiedenen Zeiten ausgeführt wurden. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das im Jahr 1841 untersuchte kreolische Rohr weniger Wasser enthielt, nämlich 65,9, das gegenwärtige aber 77.

Das übereinstimmende Resultat dieser zwei Analysen beweist auch, daß das für die Mühle reife Rohr stets Holzstoff und Zucker in einem constanten Verhältniß enthält und nur der Wassergehalt veränderlich ist, so daß alle im frischen Rohr zu bemerkenden Verschiedenheiten einzig und allein von dem mehr oder weniger großen Wassergehalt desselben abhängen, je nachdem eben durch die Beschaffenheit des Bodens und die Regenfälle mehr oder weniger Wasser eingesaugt wurde; so zwar, daß in derselben Menge getrockneten Rohrs gleicher Sorte immer dieselbe Menge Zucker und Holzstoff enthalten seyn müssen; das Verhältniß zwischen diesen beiden Stoffen wird wohl in verschiedenen Rohrsorten verschieden seyn, in jeder derselben aber constant bleiben; das haben wenigstens die Resultate mit dem kreolischen Zuckerrohr ergeben und es ist zu hoffen, daß das otahaytische, gebänderte und krystallinische Rohr diese merkwürdige Thatsache bestätigen werden.

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Ferner: vergleicht man die erwähnten Resultate mit den von Mac-Culloch in der unter dem Namen Saratoga (Ingenio Saratoga) bekannten Pflanzung erhaltenen (in seinem dem Senate der Vereinigten Staaten erstatteten, im Jahr 1847 veröffentlichten Bericht, S. 32), so findet man, daß 100 Theile kreolischen Rohrs ihm 29,5 trocknen Rückstands lieferten, die nach seinen Erklärungen und den Saft (in der Voraussetzung, daß er 18 Procent Zucker enthalte) den 70,5 Wassers entsprechend berechnet, 15,47 Zucker geben; wir können dafür 15,5 und folglich 14 Holzstoff setzen.

Diese Resultate stimmen vollkommen mit den von mir im Jahr 1841 und jetzt erhaltenen überein; denn da mir 23 Theile getrockneten kreolischen Rohrs 11 Theile Holzstoff gaben, so entsprechen 29,5 Theile 14,1; der Unterschied von 1/10 auf 100 Theile Rohrs, oder von 1 Theil auf 1000, zwischen den Resultaten unserer Analysen ist geringfügig und bestätigt meine Behauptung, daß in einer und derselben Zuckerrohrsorte, welche zur Mühle reif ist oder das gehörige Alter hat, immer ein constantes Verhältniß zwischen Zucker und Holzstoff stattfindet, folglich in einer gegebenen Menge vollkommnen trocknen Rohrs eine bestimmte Menge Zuckers enthalten ist.

Nachdem dieser Satz hinsichtlich des kreolischen Rohrs einmal feststund, untersuchte ich den durch kochendes Wasser aller seiner auflöslichen Substanzen erschöpften Holzstoff.

Ich verbrannte 30 Gramme Holzstoff vom geschälten Rohr in einer Platinschale, und da noch einige Kohlentheilchen in der Asche zurückblieben, so äscherte ich diese neuerdings in einem Platintiegel über einer Aëlopile ein, dessen Flamme ihn vollkommen zum Rothglühen brachte; ich erhielt nun eine graulichweiße Asche. Sie wog 0,805 Gr., und da sie von 500 Gr. frischem geschältem Rohr herrührte, so entspricht dieß 1,6 in Wasser unauflöslicher Asche auf 1000 Theile dieses Rohrs.

Dieselbe Behandlung von 57 Gr. Holzstoff aus 300 Gr. frischer Rinde desselben Rohrs lieferte 0,685 Gr. unlöslicher Asche, wovon 1/3 = 0,228 Gr. auf 100 Rinde, oder 2,28 auf 1000 Theile frischer Rinde kreolischen Zuckerrohrs.

Addirt man diese zwei Resultate, so erhält man 0,805 + 0,685 Gramme = 0,490 Gr. auf 800 Gr. des ursprünglichen ungeschälten Rohrs, was 1,86 unlöslicher Asche auf 1000 Theile desselben Rohrs |289| entspricht, und da die auflöslichen Salze nach meiner Analyse vom Junius 1841 darin nur 1,4 in 1000 ausmachen, so erhellt, daß die Menge der unlöslichen Salze des kreolischen Rohrs größer ist als die der löslichen Salze.

Das Verhältniß der unlöslichen Salze im geschälten Rohr und in der Rinde, bei gleichen Theilen beider, ist = 1 : 1,4.

Die Untersuchung der erhaltenen unlöslichen Asche ergab, daß diejenige des geschälten Rohrs aus kieselsaurem Kalk mit Spuren von Eisen und Mangan besteht, während diejenige der Rinde, neben dem kieselsauren Kalk viel kieselsaures Eisen enthält, weßhalb sie dunkelgrau erscheint. Folgendes ist ihre Zusammensetzung.

Zusammensetzung der unlöslichen Asche des geschälten kreolischen Zuckerrohrs.

Kieselerde die man in mikroskopischen Prismen krystallisirt erhält 68,57
Kalk mit Spuren von Eisen und Mangan 31,43
––––––
100,00.

Zusammensetzung der unlöslichen Asche der Rinde.

Kieselerde mit viel kieselsaurem Eisen und einer kleinen Menge
kieselsauren Mangans

68,90
Kalk mit Spuren von Eisen und Mangan 31,10
–––––
100,00

Die Kieselerde wurde durch Behandlung der Asche mit Wasser, welches mit reiner Salpetersäure geschärft war, mittelst 5–6stündiger kalten Digestion erhalten. Es wurde auf diese Weise aller Kalk mit etwas Eisen und Mangan aufgelöst und die Kieselerde blieb, wenn sie vom geschälten Rohre kam, beinahe rein und in Prismen krystallisirt zurück; minder scharf krystallisirt und unrein aber, wenn sie von der Rinde gewonnen war.

Wahrscheinlich kömmt der kieselsaure Kalk als kieselsaures Kali in das Zuckerrohr und später erst schwefelsaurer Kalk, wodurch eine doppelte Zersetzung entsteht; das sich bildende schwefelsaure Kali geht sodann in den Saft über und der Holzstoff eignet sich den kieselsauren Kalk an.

Diese Erscheinung, welche zu den doppelten Zersetzungen jener auflöslichen Salze gehört, die in Folge derselben ein unauflösliches Salz zu bilden vermögen, kann uns viel weniger verwundern als die wechselseitige Zersetzung des Kochsalzes und schwefelsauren Kalks, welche |290| zwei noch löslichere Salze bilden, nämlich schwefelsaures Natron und Chlorcalcium, eine bei Seepflanzen vorkommende Erscheinung, welche gar nicht anders erklärt werden kann als durch den Einfluß der Lebenskraft, welche die Bildung des zur Entwickelung der Pflanze nothwendigen Körpers vermittelst der dargebotenen Elemente veranlaßt; die Seepflanze eignet sich so die Säure und das Alkali des schwefelsauren Natrons an, wogegen sie das Chlorcalcium, dessen sie nicht bedarf, durch ihre Wurzeln ausstößt.

Hinsichtlich der Assimilirung des kieselsauren Kalks im Holzstoff muß man annehmen, daß dieses Salz in die Bildung des Skeletts der Pflanze auf dieselbe Weise eingeht, wie der mit etwas phosphorsaurer Talkerde gemischte phosphorsaure Kalk, welcher ein Bestandtheil der thierischen Knochen wird und mit kohlensaurem Kalk verbunden, den harten Widerstand leistenden Theil ihres Skeletts ausmacht.

Die Kieselerde ist in Hrn. Peligot's erster Abhandlung55) nicht erwähnt, aber in seinem Bericht an den Marineminister unter den mineralischen Bestandtheilen des Safts aufgeführt; es ist auch außer Zweifel, daß man bei sorgfältiger Untersuchung der Salze des Safts kieselsaures Kali oder Natron finden werde.

Aus dem Allem ist also zu schließen, daß wirklich ein bedeutender Unterschied stattfindet zwischen geschältem und nicht geschältem Zuckerrohr, nicht nur in Bezug auf den Zuckergehalt, sondern auch weil ersteres nur halb so viel Holzstoff enthält als letzteres und sein Holzstoff biegsamer und nicht so hart ist, indem er nur kieselsauren Kalk enthält, während der Holzstoff des letztern viel kieselsaures Eisen enthält, welches ihm Consistenz ertheilt.

Wäre es daher möglich das Zuckerrohr zu schälen, so würde dieß bedeutende Vortheile in der Zuckerfabrication gewähren, selbst bei dem gewöhnlichen Mühlensystem, weil das Walzen des Rohrs dann viel leichter zu bewerkstelligen wäre, der ausgepreßte Saft heller und klarer würde, und man von derselben Menge Flüssigkeit mehr Zucker erhielte, überdieß mit der Läuterung und den folgenden Operationen weniger Verlust verbunden wäre. Dieser Mehrertrag würde den wenigen Zucker welcher in der Rinde und im ausgepreßten geschälten Rohr zurückbliebe, sicherlich ersetzen; ich glaube übrigens, daß wenn das Rohr gut geschält ist, der Verlust nicht über ein Drittheil des gesammten |291| Zuckergehalts im ursprünglichen Rohr betragen würde, und so viel bleibt bei dem jetzigen System in der Bagasse (dem ausgepreßten Rohr) zurück; überdieß hat man jenen Zuckerverlust gar nicht zu bedauern, weil die Rinde so hart ist, daß durch das Auspressen derselben in den Mühlen gewiß sehr wenig Saft gewonnen würde. Uebrigens werde ich durch neue Versuche genau ermitteln, ob man wirklich weniger Saft als bei der bisherigen Methode erhielte.

Sind aber die Vortheile des geschälten Rohrs schon beim gegenwärtigen Mühlensystem groß, um wie viel größer wären sie erst beim Macerationsverfahren?56) Das Rohr in Scheiben zu zerschneiden und auszutrocknen, wäre eine viel leichtere Behandlung desselben als die gegenwärtige; das seiner Rinde beraubte Rohr würde kein Cerosin (Wachs) mehr enthalten, welches dasselbe wie ein Firniß überzieht, und der nachtheilige Einfluß dieser Substanz beim Decken des Zuckers würde verschwinden. Dieses Cerosin scheint sich durch sein Schmelzen im kochenden Wasser und sein Erstarren beim Krystallisiren des Zuckers der Gewinnung eines gut gereinigten kaufrechten Zuckers bei der in Frankreich versuchten Maceration des ungeschälten Rohrs widersetzt zu haben. Ich habe noch darauf aufmerksam zu machen, daß man, da |292| das getrocknete Rohr eine constante Zusammensetzung hat, durch das Gewicht desselben immer die Zuckermenge genau wüßte, mit der man es zu thun hat, und die Menge des Wassers darnach bestimmen könnte, so daß man mit derselben Zuckerrohrsorte auch immer gleiche Resultate erhielte. Ueberdieß würde die Rinde ebensoviel, vielleicht aber noch besseres Brennmaterial liefern als gegenwärtig die Bagasse repräsentirt; bei dem bisherigen Macerationsverfahren bleibt keine Bagasse, weil der Holzstoff zerrieben und dann nicht mehr benutzt wird. Es wäre daher von sehr großem Nutzen, eine zum Schälen (Entrinden) des Zuckerrohrs taugliche Maschine zu besitzen, und ich halte es nicht für unmöglich eine solche zu construiren.

|290|

Polytechn. Journal Bd. LXXV S. 227.

|291|

Ich muß bei dieser Gelegenheit einen Einwurf erörtern, welcher bezüglich meiner ersten Abhandlung über das kreolische Zuckerrohr in der Akademie der Wissenschaften gemacht wurde. Man hielt damals (März 1844) die von mir berechnete Menge Wassers zur Maceration des Zuckerrohrs für zu hoch angesetzt; man sagte, sowie bei der Fabrication des Salpeters eine bereits salpetersauren Kalk und Magnesia enthaltende Auflösung angewendet wird, um neue Quantitäten von Salpeter aufzulösen, könne man auch Rohrsaft anwenden, um den Zucker des getrockneten Rohrs aufzulösen.

Die HHrn. Pelouze und Boussingault, Commissionsmitglieder, hätten aber darauf antworten können, daß es sich hier nicht um mineralische, sondern um organische Substanzen handle, was ein großer Unterschied ist:

1) würde der Saft das getrocknete Zuckerrohr viel langsamer auflösen als bloßes Wassers überdieß läßt sich der Saft nicht aufbewahren, ohne in Gährung überzugehen;

2) der Vortheil der Maceration sollte darin bestehen, daß die Mühlen entbehrlich werden und man mehr Zucker erhält; nun wäre dieß aber ein gemischtes Verfahren; die Hälfte des Rohrs würde ausgepreßt, die andere getrocknet und es würde auf diese Weise ein zum Theil nichtstragendes Capital in der Mühle stecken, die nur die Hälfte ihrer möglichen Arbeit zu leisten hätte, und die Kosten würden sich durch die gleichzeitige Anwendung des Macerirsystems noch erhöhen;

3) endlich, und das ist der schlagendste Grund, wäre die Maceration des Rohrs mittelst des Saftes unausführbar, weil dieser sich in Syrup umwandeln würde, wo es dann nicht mehr möglich wäre ihn durch Kalk zu läutern, noch ihn gehörig durch Thierkohle zu filtriren, so daß also der Zucker verdorben wäre.

Diese Gründe, welche auf Schwierigkeiten beruhen, die nur derjenige gehörig zu beurtheilen vermag, welcher sie in einer Pflanzung, wo Zucker bereitet wird, vor Augen hat, werden von der Commission der Akademie hoffentlich anerkannt werden.

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