Titel: Heeren, über die Saftgewinnung aus der Zuckerrübe.
Autor: Heeren,
Fundstelle: 1873, Band 209, Nr. XIII. (S. 56–75)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj209/ar209013

XIII. Die Saftgewinnung aus der Zuckerrübe; von Prof. Dr. Heeren.

Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereines, 1873 S. 71.

Die von Jahr zu Jahr auch in der Provinz Hannover sich ausbreitende Zucker-Industrie und die nicht selten in öffentlichen Blättern darüber erscheinenden Artikel machen es dem gebildeten Laien wünschenswerth, mit den Fortschritten in diesem wichtigen Industriezweige einigermaßen sich auf gleicher Höhe zu erhalten. Es ist dieß der Zweck des folgenden kleinen Aufsatzes, welcher also, weit entfernt, dem Zuckerfabrikanten Neues sagen zu wollen, nur dazu dienen soll, einen besonders wichtigen Theil dieser Industrie, nämlich die Gewinnung des Saftes, in leicht verständlicher Weise zu beschreiben.

Die weiße schlesische Zuckerrübe, keineswegs die in hiesiger Gegend vielfach gebaute rothe Runkelrübe ist es, welche zur Zuckergewinnung Anwendung findet, jedoch wieder in einer großen Menge Spielarten vorkommt, unter welchen die sogenannte Imperialrübe, wegen des bedeutenden Zuckergehaltes und der Reinheit ihres Saftes wohl als die vorzüglichste Anerkennung findet.

Ohne auf das Landwirtschaftliche, Boden, Beackerung, Düngung, Aufbewahrung der Rüben u. dgl. hier einzugehen, bemerke ich nur, daß die Zuckerrübe nicht, wie die hiesige rothe Rübe, weit aus der Erde hervorwächst, sondern daß sie sich, zumal wenn der Boden hinreichend tief aufgelockert war, fast ganz unter der Erde hält und nur einen kleinen Kopf hervorragen läßt. Es ist dieser Umstand von großer Wichtigkeit, weil nur der Saft des in der Erde befindlichen Theiles Zucker, jener des aus der Erde hervorragenden Theiles dagegen nur ganz wenig davon enthält.

Das gewöhnliche mittlere Gewicht der Zuckerrüben ist etwa 0,5 bis 1 Kilogrm., doch kommen auch ausnahmsweise viel größere vor, deren Saft dann aber sehr wässerig zu seyn pflegt.

Ein preußischer Morgen (25,53 Ar) liefert durchschnittlich etwa 7500, selten bis zu 10,000 Kil., ja mitunter auf feuchtem Boden bis zu 15,000 |57| Kil. Rüben. Diese erreichen dann oft eine bedeutende Größe, geben aber einen wässerigen, viele Salze, namentlich Salpeter enthaltenden, schwierig zu verarbeitenden und zur Verdampfung so vielen Wassers viel Brennmaterial erfordernden Saft.

Die Runkelrübe, abgesehen von der feinen Oberhaut, die sich durch Abschaben leicht entfernen läßt, besteht ganz und gar aus feinen Zellen, deren außerordentlich dünne, zarte Wände aus Zellgewebe (Cellulose Holzsubstanz) gebildet und durch ein zwischengelagertes Bindemittel, die Intercellularsubstanz, verbunden sind. Diese letztere soll nach den darüber angestellten mikroskopisch-chemischen Untersuchungen aus Pektos bestehen, einer festen organischen Substanz, welche sich durch die Eigenschaft, in heißem Wasser aufzuquellen und sich sowohl in Alkalien wie in Säuren zu lösen, charakterisirt. Die Zellwände nebst der Intercellularsubstanz, welche allein den festen Theil, gewissermaßen das Gerippe der Rübe bilden, machen nur etwa 4 Procent vom Gewichte der Rübe aus, so daß der in den Zellen enthaltene Saft durchschnittlich 96 Proc. vom Gewichte der Rübe bildet. Die Rübe besteht somit, bis auf wenige Procente fester Substanz, fast ganz aus Saft.

Der Saft, eine etwas trübe, gelblich gefärbte Flüssigkeit von süßem Geschmack enthält als Bestandtheile:

  • 1. krystallisirbaren Zucker;
  • 2. Pflanzeneiweiß (Albumin) durch Erhitzen gerinnend;
  • 3. andere stickstoffhaltige, durch Erhitzen nicht gerinnende, wohl aber durch Kochen mit Kalk fällbare, ihrer Natur nach noch nicht genau bekannte Stoffe;
  • 4. Kali- und Natronsalze, theils unorganische (Salpetersäure), theils organische Säuren (Aepfel-, Klee-, Citronensäure) enthaltend.

Das Mengenverhältniß dieser Bestandtheile unterliegt, je nach dem Boden, der Düngung, der Witterung und anderen äußeren Einflüssen vielfachen Schwankungen, wie z.B. ein kalter, feuchter, frisch gedüngter Boden größeren Salz-, hingegen kleineren Zuckergehalt im Safte zur Folge haben kann. Der Kürze halber pflegt man in der Sprache der Technik alle im Safte gelösten Bestandtheile mit Ausnahme des Zuckers mit dem Collectivnamen Nichtzucker zu belegen.

Nach Beobachtungen von Siemens enthält der untere Theil der Rüben einen concentrirteren Saft als der obere, wie die folgenden drei Versuche zeigen, worin die Zahlen den Procentgehalt an Zucker im Safte angeben: |58|

1) 2) 3)
9,75 11,6 9,9
10,12 13,0 10,0
10,50 13,5 10,9
12,25 13,5 11,47
15,0 11,16
12,38

Nr. 1 und 3 war von größeren, Nr. 2 von kleinen Rüben gewonnen.

Der Rübensaft enthält den Zucker durchaus in krystallisirbarem Zustande, und nur in Folge der Verarbeitung geht ein Theil desselben in unkrystallisirbaren Schleimzucker, Syrup, über; ein großer Uebelstand, welchem trotz aller Vervollkommnung der Zucker-Industrie noch nicht vorgebeugt werden konnte.

Um den Zuckergehalt des Saftes zu bestimmen, bedient man sich allgemein einer optischen Untersuchung, der Polarisation, deren ohnehin sehr schwierige populäre Darstellung aber die dem vorliegenden Aufsatze gesteckten Grenzen weit überschreiten würde, auch für das Folgende ganz entbehrlich ist. Natürlich existiren über den Zuckergehalt untersuchter Rübensäfte unzählige Angaben, nach welchen sich derselbe meistens auf 10 bis 12 Procent beläuft, doch sind gar weit günstigere Resultate mit Rüben erzielt, welche freilich mit besonderer Sorgfalt gezogen waren. So erhielt Sehring folgende Zuckergehalte:

Rübensorte Zucker in Procenten des Saftes
1. Gröbzig 17,38
2. Vilmorin 20,74
3. Gerlebogk 19,25
4. Königsrübe 17,77
5. Löbnitz 16,45
6. Koppy 20,04
7. Glauzig 18,49
8. Imperial 18,76
9. Elektoral 20,04
10. Wörbzig 19,75
11. Wehringer 19,75
12. Edderitz 18,67
––––––––––
Mittel 18,93

Ob es je gelingen wird, auch im Großen so günstige Ergebnisse zu erzielen, steht dahin, doch scheint die Möglichkeit vorhanden.

Wenn nach den Untersuchungen von Peligot, Dupuy und Casaseca |59| der Zuckergehalt im Safte des Zuckerrohres von Martinique, Guadaloupe und von Cuba durchschnittlich 20 Procent beträgt, so sieht man, daß der Rübensaft unter sehr günstigen Verhältnissen dem des Zuckerrohres gleichkommen kann. In Betracht aber, daß man aus dem Zuckerrohr durch Auspressen zwischen kräftigen eisernen Walzen nur etwa 65 Procent Saft gewinnt, während aus der Zuckerrübe durch die neueren vervollkommneten Methoden der Saftgewinnung fast der ganze Saft, jedenfalls über 90 Procent gewonnen werden kann, so würde unter Annahme obigen Gehaltes die Rübe dem Zuckerrohr überlegen seyn. Nehmen wir aber auch den Gehalt nur zu 12 Procent an, so verhält sich das Zuckerrohr zu der Zuckerrübe wie 100 zu 84. Ein wesentlicher Vorzug des Zuckerrohres freilich liegt darin, daß der Saft der Rübe einen unangenehm bitterlich kratzenden Geschmack besitzt, welcher zwar dem Zucker nicht angehört, sondern in den Syrup übergeht, aber eben deßhalb eine vollständigere Reinigung des Zuckers vom Syrup verlangt, als dieß beim Rohrzucker der Fall ist.

Nicht uninteressant sind Versuche von Lotman über den zunehmenden Zuckergehalt bei fortschreitendem Wachsthum der Rübe. So fand er im Safte:

am 19. Juli 2,71 Proc. Zucker
„ 6. August 4,25 „ „
„ 17. August 4,90 „ „
„ 1. September 6,96 „ „
„ 21. September 7,50 „ „
„ 4. October 9,34 „ „
„ 12. October 9,63 „ „

Zur Gewinnung des Saftes sind nun verschiedene Methoden in Anwendung gekommen, und theilweise auch jetzt noch in Anwendung, nämlich:

1) Pressen,

2) Maceration,

3) Centrifugiren,

4) Diffusion,

anderer, nie im Großen zur Anwendung gekommener Vorschläge nicht zu denken.

A. Pressen.

Die Rüben werden zu diesem Zweck durch Reibmaschinen auf's Feinste zerrieben und in Brei verwandelt, wobei die Absicht vorliegt, möglichst alle Zellenwände zu zerreißen, um dem Safte freien Austritt zu gestatten. Daß diese Absicht auch bei den vollkommensten Reibmaschinen wegen der |60| ungemeinen Kleinheit der Zellen immer nur unvollkommen erreicht werden kann, liegt auf der Hand, wie denn auch in der That mittelst des Pressens gewöhnlich nur 84 bis 86, höchstens, nämlich bei zweimaligem Pressen, 90 Procent Saft vom Gewicht der Rüben gewonnen werden, mithin 6 Procent Saft in den Preßlingen (Träbern) verbleiben. Zwar, da diese Traber als Viehfutter dienen, kommt der in ihnen noch vorhandene Zucker dem Vieh als Nahrungsmittel zu Gute; es ist aber klar, daß sich dieses Nahrungsmittel ziemlich theuer stellen. muß, weil sich ja die Kosten des Reibens und Pressens, sowie die der Versteuerung auf diesen, der Zuckergewinnung entgehenden Theil mit vertheilen.

Man preßt den Rübenbrei mittelst kräftiger, gewöhnlich einen Druck von 200,000 Kilogrm. gebenden hydraulischen Pressen, wobei der Brei in wollene Tücher geschlagen, oder, obwohl weniger zweckmäßig in Säcke gefüllt, zwischen starken Eisenblechen zu einem Packstoß von etwa 30 solchen Packeten aufgeschichtet, in die Presse eingesetzt und etwa 20 Minuten lang der vollen Pressung ausgesetzt bleibt. Zum Zwecke der vollständigeren Saftgewinnung läßt man schon in der Reibmaschine etwas Wasser (etwa 20 Procent vom Gewicht der Rüben) zufließen, durch welche Verdünnung das Entweichen des Saftes aus dem Mark so bedeutend erleichtert wird, daß, trotz der zum nachherigen Wiederverdampfen dieses Wasserzusatzes erforderlichen Feuerungskosten, diese Verdünnung doch allgemeine Anwendung findet.

Statt einmaligen Pressens bedienen sich einige Fabriken des zweimaligen Pressens, indem die Preßkuchen zuerst etwa 10 Minuten lang vorgepreßt, dann aus der Presse genommen, auf's Neue zwischen Eisenplatten aufgeschichtet, in eine andere Presse wieder eingesetzt und nochmals gepreßt werden. Die Ausbeute an Saft beträgt in diesem Falle selten über 86 Procent. Eine beträchtlich höhere, bis zu 90 Procent steigende Saftgewinnung gewährt das Verfahren des zweimaligen Reibens und Pressens, nach welchem die vollständig ausgepreßten Kuchen nochmals unter Wasserzufluß gerieben und nochmals gepreßt werden.

Der Versuch, die hydraulische Presse durch ein anderes continuirliches Pressen mittelst Walzen zu ersetzen, um schneller zu arbeiten und die zur Bedienung der hydraulischen Pressen sehr bedeutenden Arbeitslöhne zu vermindern, hat zwar ganz günstige Resultate gegeben, da zur Bedienung von zwei Walzenpressen Ein Arbeiter ausreicht und bei zweimaligem Reiben und Walzen unter ungünstigen Verhältnissen, nämlich in sehr vorgerückter Jahreszeit, im März, 87 Procent gewonnen wurden, scheint aber, in Deutschland wenigstens, der Concurrenz des Diffusionsverfahrens nicht gewachsen zu seyn. Die Walzenpresse von Champonnois |61| besteht im Wesentlichen aus zwei starken eisernen Walzen, zwischen welchen zwei lange Preßtücher ohne Ende hindurchlaufen. Der Rübenbrei fließt zwischen dieselben, wird bei ihrem Fortrücken zwischen die Walzen geführt und ausgepreßt. Eine besondere Vorrichtung hält dabei die Preßtücher an den Seiten zusammen, um das seitliche Entweichen des Breies zu verhindern.

B. Die Maceration. Das Wort „Maceriren“ heißt so viel wie aufweichen, wird aber nur für organische Substanzen gebraucht, wenn man dieselben durch längeres Einlegen in kaltes oder warmes Wasser zu erweichen und die löslichen Theile in Auflösung zu bringen sucht.

Schon im Jahre 1821 wurde von dem Franzosen Dombasle ein schon früher von Marggraf angeregtes Verfahren der Saftgewinnung durch Behandlung der in Scheiben zerschnittenen Rüben mit Wasser ohne alles Pressen zur Ausführung gebracht. Die mittelst einer Schneidmaschine in dünne, etwa 0,004 Meter starke Scheiben zerschnittenen Rüben wurden in großen Bottichen mit kochend heißem Wasser behandelt, um alle löslichen Theile auszuziehen. Nun aber würde durch das zugesetzte Wasser der Rübensaft stark verdünnt, und doch würden die Rübenschnitte keineswegs vollständig erschöpft werden, wenn nicht durch Anwendung eines sehr sinnreichen Verfahrens, der sogenannten continuirlichen Auslaugung die Aufgabe, auf der einen Seite die Rübenschnitte möglichst zu erschöpfen, auf der anderen Seite aber doch den Rübensaft in wenig verdünntem Zustande zu gewinnen, ihre vollständige Lösung gefunden hätte. Er stellte eine Batterie von 12 großen Bottichen auf und gab die Rübenschnitte in große cylindrische Siebe, welche über den Bottichen hängend in diese hineingelassen und wieder herausgezogen, zugleich aber auch verschoben werden konnten, so daß jedes Sieb successive in den ersten, dann den zweiten, dritten Bottich u.s.f. herabgelassen werden konnte.

Denken wir uns nun zu Anfang der Arbeit alle 12 Bottiche in einer Reihe aufgestellt, von der linken zur rechten Hand fortlaufend mit den Zahlen 12, 11, 10........ 1 bezeichnet und mit heißem Wasser gefüllt. Es seyen ferner alle 12 Siebe in gleicher Weise von 12, 11, 10 bis 1 numerirt und mit Rübenschnitten geladen. Man senke nun das erste Sieb, Nr. 1 in den letzten Bottich Nr. 12, lasse es vielleicht eine halbe Stunde darin, winde es sodann heraus, senke es darauf in den vorletzten, inzwischen mit heißem Wasser gefüllten Bottich Nr. 11, dann nach abermaligem Verlauf einer halben Stunde in Nr. 10 und so fort bis zum Ende der Batterie, und man wird durch die zwölfmalige |62| Behandlung mit immer neuen Portionen heißen Wassers die Schnitte sicher so weit aller löslichen Theile berauben, als es unter diesen Umständen möglich ist, womit der eine Theil der Aufgabe, Erschöpfung der Rüben, gelöst wäre. – Während nun das Sieb Nr. 1 seinen Weg durch die Reihe der Bottiche zurücklegt, bringe man das Sieb Nr. 2, welches, wie gesagt, auch mit frischen Schnitten gefüllt ist, in den letzten Bottich 12, dann nach einer halben Stunde in Nr. 11 und lasse es, dem ersten Siebe folgend, die ganze Batterie durchwandern. Fährt man in dieser Reihenfolge fort, so wird der Inhalt des Bottiches 12, nachdem er zwölfmal mit frischen Schnitten in Berührung gewesen, eine, dem Safte der Rüben fast gleiche Concentration besitzen. Man zapft diesen Dicksaft aus ihm ab und füllt ihn mit heißem Wasser, während man zugleich das Sieb Nr. 1 von den erschöpften Schnitten leert und es mit frischen Schnitten füllt. Nun beginnt ein zweiter Turnus. Der Bottich 11, dessen Inhalt in Folge des Durchpassirens von zwölf Sieben schon ziemlich, wenn auch nicht ganz gesättigt ist, kommt nun zuerst an die Reihe, indem man das frisch gefüllte Sieb zuerst in ihn einsenkt, wogegen der mit Wasser neu gefüllte Bottich 12 nunmehr zum letzten degradirt wird, so daß das fast erschöpfte Sieb 2 zuletzt in diesen Bottich kommt und an das darin befindliche Wasser den letzten Rest der löslichen Theile abgibt. Nachdem der Bottich 2 eine halbe Stunde lang sich des Besuches noch unberührter jungfräulicher Schnitte erfreut und dadurch bis zum Maximum gesättigt hat, zapft man auch seinen Inhalt ab, füllt ihn mit heißem Wasser und degradirt ihn somit zum letzten, während Nr. 12 seinen Rang um eine Stufe erhöht und zum vorletzten wird. – Es folgt nun der dritte Turnus, u.s.f., dergestalt, daß jedes Sieb, nachdem es frisch gefüllt worden, die ganze Batterie durchwandert, dabei successiv mit immer schwächerem Saft, zuletzt mit reinem Wasser in Berührung kommt, während jeder Bottich zuerst ein fast erschöpftes Sieb, dann nach und nach weniger erschöpfte und schließlich ein frisch gefülltes beherbergt und dadurch zur Sättigung gelangt.

Das Dombasle'sche Macerationsverfahren machte, dem damals nur bekannten Preßverfahren gegenüber, seiner Einfachheit wegen großes Aufsehen, konnte sich aber mehrerer Uebelstände wegen nicht behaupten. Die mindestens 6stündige Einwirkung des heißen Wassers brachte das Pektos der Intercellularsubstanz in Lösung, es entstanden sogenannte Pektinkörper, welche die Krystallisation des Zuckers in solchem Grade erschweren, daß sie die 15fache Menge ihres Gewichtes Zucker am Krystallisiren hindern können; der Saft färbte sich, ohne Zweifel in Folge der oxydirenden Einwirkung des atmosphärischen Sauerstoffes, dunkelbraun |63| und war, zumal man damals noch nicht die so überaus günstige Reinigung durch Filtration über Beinkohle kannte, sehr schlecht zu verarbeiten. Dazu kam, daß auch die Zellwände zu einer fast schleimigen Masse aufquollen, welche den Austritt des Saftes erschwerte, somit die Ausbeute an Saft hinter die erwartete Menge zurückdrängte. Eine Erniedrigung der dem Safte so höchst nachtheiligen auf 80 bis 85° Cels. erhaltenen Wärme, zeigte sich wegen der dann sehr unvollkommenen Auslaugung der Schnitzel unzulässig.

Nach langjähriger Ruhe, während welcher das Preßverfahren allein sich behauptete, traten andere Macerationsapparate, so der von Pelletan erfundene Levigateur, der Reichenbach'sche Edulcorator, Apparate von Hallette und Boucherie, von Martin und Champonnois in's Leben, ohne jedoch dasselbe fristen zu können, bis durch das von Schützenbach erfundene Verfahren die Maceration wieder ganz in den Vordergrund trat. Nach diesem Verfahren werden die Rüben nicht in Gestalt geschnittener Scheiben, sondern als fein geriebener Brei und dieser nicht mit heißem, sondern mit kaltem Wasser extrahirt, wobei zur wesentlichen Förderung dieser Extraction der Inhalt der Gefäße durch eine Rührvorrichtung in steter Bewegung gehalten wird. Auf einer treppenförmigen Unterlage stehen 12 eiserne cylindrische Gefäße von 1,6 Met. Durchmesser und 1,2 Met. Höhe, unten mit einem geneigten Boden und darüber mit einem Siebboden versehen. Der unter dem Siebboden sich sammelnde Saft steigt in einem Seitenrohr aufwärts und flieht in das nächste, etwa 0,1 Met. niedriger stehende Gefäß, von welchem er wieder in das nächstfolgende, und so weiter bis zu dem letzten untersten gelangt. Eine kräftige Rührvorrichtung hält den Brei in steter Bewegung, während von oben durch einen aufgelegten zweiten Siebboden beständig der Saft aus dem vorhergehenden Gefäße zufließt. Um die Löcher der beiden Siebböden stets offen zu halten, befindet sich an der Rührvorrichtung über jedem der beiden Siebböden ein Bürstenwerk, dessen Bürsten über den Siebböden hinstreifen und jeder Verstopfung der Löcher durch Fasern vorbeugen. Die Reihenfolge im Betriebe ist ähnlich der im Vorhergehenden bei dem Dombasle'schen Apparate beschriebenen, dergestalt also, daß ein steter Wechsel im Turnus eintritt. Auf das am längsten in Betrieb befindliche Gefäß, gleichviel, ob es das oberste, oder eines der folgenden ist, läßt man reines Wasser auffließen, um den Inhalt, die Träber, zu erschöpfen, läßt das hiervon abfließende, erst wenig Saft enthaltende Wasser auf das nächste Gefäß treten, dessen Inhalt schon weniger erschöpft ist, mithin dem Wasser etwas mehr Safttheile übergibt, u.s.f. bis die Flüssigkeit nach progressiver Verstärkung |64| schließlich das letzte, neu gefüllte Gefäß passirt und hier zur Sättigung gelangt. Um den wechselnden Turnus und zu dem Ende das Ueberfließen aus einem Gefäße in das andere zu ermöglichen, muß auch der dem untersten Gefäße entfließende Saft auf das nächste, also das oberste Gefäß gelangen, was durch eine fortwährend arbeitende Pumpe geschieht. Da das Entleeren und Wiederfüllen der Gefäße einige Zeit beansprucht, arbeitet man gleichzeitig nur mit 10 Gefäßen, während immer zwei zum Zweck der Entleerung und Wiederfüllung durch angemessene Stellung der Hähne in den Röhrenverbindungen aus der Reihe ausgeschaltet sind. Da nun stets nach 5 Minuten ein Wechsel vorgenommen, d.h. ein neues Gefäß gefüllt und ein erschöpftes abgelassen wird, so folgt, daß der Saft nicht länger als 50 Minuten oder höchstens eine Stunde in der Batterie verbleibt. In dieser kurzen Zeit ist um so weniger Eintritt von Gährung zu befürchten, als ja der Saft nicht einmal erwärmt wird.

Eine Batterie mit Gefäßen der angegebenen Größe ist im Stande pro Tag 136,500 Kilogrm. Rüben zu verarbeiten.

Noch ist zu bemerken, daß der innere Raum der Gefäße nur wenig über ein Drittel mit Rübenbrei gefüllt wird, daß also fast zwei Drittel des Raumes mit Flüssigkeit gefüllt sind und die zerrissenen Zellen fast in dem doppelten Volumen Wasser aufgeschwemmt sind.

Erfahrungsmäßig soll das Schützenbach'sche Macerationsverfahren etwa 89 Procent Saft zu Gute bringen. Es eignet sich besonders für gute zuckerreiche Rüben, wie sie meistens in deutschen Fabriken zur Verarbeitung kommen, und würde wahrscheinlich in Deutschland allgemeine Verbreitung gefunden haben, wenn nicht das Centrifugir- und später das Robert'sche Diffusionsverfahren als siegreiche Concurrenten aufgetreten wären.

Bekanntlich dienen die erschöpften Rückstände, Traber, als Viehfutter, wie denn auch alle Rübenzuckerfabriken mit einem bedeutenden Viehstande verbunden sind, der als wichtige Nebenerwerbsquelle in erster Linie steht. Diese Träber bestehen, nach vollständiger Entfernung des Saftes, aus den leeren Zellwänden, also Cellulose, und der Intercellularsubstanz, hauptsächlich Pektos, von welchen erstere wie Sägespäne unverdaulich, das letztere dagegen verdaulich und als stickstofffreies Respirationsmittel dem Körper als Nahrungsmittel nutzbar zu seyn scheint. Hieraus geht hervor, daß durch heiße Maceration, welche das Pektos in Auflösung bringt, und wie oben erwähnt, den Saft in sehr nachtheiliger Weise verunreinigt, den Träbern ein großer Theil ihres Werthes entzogen wird. Der wichtigste, blutbildende Nährstoff aber findet sich im Albumin und den anderen stickstoffhaltigen Bestandtheilen des Saftes. Da nun beim |65| Preßverfahren und der Schützenbach'schen Maceration die Rüben gerieben, die Zellen also gewaltsam geöffnet werden, so gehen diese stickstoffhaltigen Nährstoffe in den gewonnenen Saft, sodann bei dessen Läuterung in den Scheideschlamm über, können mithin nur als Dünger, nicht aber als Viehfutter Verwendung finden. Zudem sind diese stickstoffhaltigen Substanzen im Safte keineswegs wünschenswerth, weil hauptsächlich sie es sind, die den Kalkzusatz bei der Läuterung erfordern und, durch den Kalk unlöslich gemacht und niedergeschlagen, die Menge des unbequemen Scheideschlammes bedingen.

Könnte man also bei der Saftgewinnung diese stickstoffhaltigen Materien und zugleich das Pektos in den Träbern zurückhalten, mithin einen reineren Saft und zugleich besseres, nahrhafteres Viehfutter erzielen, so läge darin ein unverkennbarer Fortschritt. Diese Aufgabe hat in der That, wie wir sehen werden, in dem Robert'schen Diffusionsverfahren ihre Lösung gefunden.

C. Das Centrifugiren (Schleuderfahren). Um einigermaßen der chronologischen Ordnung gerecht zu werden, muß ich hier dem von Frickenhaus eingeführten Centrifugiren seinen Platz anweisen.

Die Anwendung der Centrifugal- (Flieh- oder Schleuderkraft) zur Trennung flüssiger von festen Körpern hat sich in der Technik und selbst in der Zuckerfabrication längst Bürgerrecht erworben, fand aber bei dieser letzteren nur zur Trennung des Syrups vom krystallisirten Zucker Anwendung. Nachdem aber schon früher von Schöttler die Verwendung der Centrifuge zur Saftgewinnung, obwohl ohne Erfolg, empfohlen worden, wurde 1857 von Frickenhaus die Aufmerksamkeit der Zuckerfabrikanten auf das Centrifugiren durch die Thatsache wieder belebt, daß sich nach Einspritzen von Wasser (Decken) auf die die Wände der Trommel bedeckenden Rückstände, in Folge der extrahirenden und verdrängenden Wirkung dieses Wassers, die Saftgewinnung bedeutend erhöhen lasse.

Die Wirkung der Centrifuge beruht hauptsächlich auf der Schnelligkeit der Drehung, welche freilich in praktischen Hindernissen ihre Grenzen findet, gewöhnlich aber bis zu 1000 Drehungen in der Minute (16 in der Secunde) wirklich getrieben wird. Während nun früher durch einfaches Centrifugiren des Rübenbreies nur etwa 60 bis 67 Proc. Saft gewonnen wurden, erhöhte sich durch die Wasserdeckung die Saftausbeute sehr bedeutend. So wurden bei den von Ilienkoff darüber angestellten Versuchen bei 100 Kil. Breifüllung ohne Wasserdeckung in 13 Minuten nur 65 Proc., dagegen bei Anwendung von 45 Proc. Deckwasser 87,45 Proc. Saft (natürlich nach Abzug des zugesetzten Wassers) gewonnen, und nur bei einer bedeutend stärkeren Wasserdeckung von |66| 80 Proc. stieg die Saftausbeute auf 90 1/2 Proc. Der Erfolg des Centrifugirens hängt sehr wesentlich von der richtigen und geschickten Handhabung des Deckens ab, und erfordert eine aufmerksame Kontrolle der Arbeiter. So führt Ilienkoff einen Fall an, wo durch Verstopfung nur des zehnten Theiles der feinen Löcher in dem Deckrohr, durch welche das Wasser einspritzt, sich die Saftausbeute um 3 Proc. verminderte. Eine Centrifuge ist, bei einer jedesmaligen Breiladung von 100 Kilogrm. und einer Dauer des Centrifugirens von 20 Minuten im Stande, täglich 5000 bis 6000 Kilogrm. Brei zu verarbeiten. Zwar verstopfen sich die Maschen der Drahtsiebe, mit welchen die Trommeln der Centrifugen ausgelegt sind, nach einiger Zeit, so daß man sie täglich, ja oft mehrmals während eines Tages herausnehmen und durch neu gereinigte ersetzen muß; doch bietet ihre Reinigung nicht die geringsten Schwierigkeiten, auch sind sie von langer Dauer, ein wesentlicher Vorzug dem Preßverfahren gegenüber, bei welchem das häufige Zerreißen und dann erforderliche Flicken der Preßtücher eine wirklich entmuthigende Calamität bildet.

In der zu Gehrden unweit Hannover belegenen, von Hrn. Wrede gegründeten, jetzt unter Oberleitung des Hrn. Hurtzig stehenden Zuckerfabrik ist das Centrifugiren lange Jahre hindurch mit Erfolg in Betrieb gewesen und erst in der gegenwärtigen Campagne hat auch diese Fabrik das unzweifelhaft vortheilhaftere Diffusionsverfahren adoptirt, denn bei allen Lichtseiten des Schleuderverfahrens bietet dieses doch auch seine Schattenseiten, die einestheils in der bedeutenden Triebkraft, da jede Centrifuge zwei Pferdekräfte beansprucht, anderntheils in der verhältnißmäßig raschen Abnutzung der Centrifugen liegen. –

D. Diffusionsverfahren. Das im Jahre 1865 von Hrn. Robert in Seelowitz eingeführte, von ihm so genannte Diffusionsverfahren gründet sich auf die Beobachtung, daß bei angemessener Dünne der Schnitzel von etwa 1 Millimeter die Saftgewinnung aus ihnen schon bei einer Temperatur von 50 bis 60° C. sehr vollständig erfolgt und daß in Folge dieser niederen Temperatur ein bedeutend reinerer Saft, als sonst gewonnen wird.

Einige kurze Bemerkungen über Osmose und Diffusion mögen vorhergehen.

Wenn man die untere Oeffnung eines unten offenen Gefäßes durch Blase, Pergamentpapier oder sonst eine Membran zubindet, hierauf irgend eine Lösung eines krystallisirbaren Salzes hineingießt und nun das Gefäß in eine Wasser enthaltende Schale senkt, so daß dieses die äußere Fläche der Membran berührt, so zeigt sich nach einiger Zeit, daß sich das Salz |67| durch die Blase hindurch dem Wasser der Schale mittheilt und daß dieser Vorgang erst aufhört, wenn beide Salzlösungen sich in gleichem Grade der Concentration befinden. Ersetzt man die so entstandene äußere Salzlösung durch frisches Wasser, so beginnt das Durchwandern des Salzes von Neuem, bis bei fortgesetztem Wechsel des Wassers sämmtliches Salz fortgeführt ist und sich an Stelle der ursprünglichen Salzlösung nun reines Wasser befindet. Anders verhalten sich der Krystallisation nicht fähige Substanzen, z.B. Lösungen von Gummi arabicum, Dextrin, Syrup, Eiweißstoff, Käsestoff, Leim, welche man nach Letzterem (colla) mit dem Namen Colloïdsubstanzen belegt, im Gegensatz zu den ersteren, welchen in dieser Beziehung die Benennung Krystalloïdsubstanzen beigelegt wird.

Bringt man die Lösung einer solchen Colloïdsubstanz in das Gefäß, so zeigt sich, wesentlich verschieden von den Krystalloïdsubstanzen, daß sie entweder gar nicht, oder doch jedenfalls außerordentlich langsam durch die Blase hindurchgeht. Ja, noch mehr, bringt man in das Gefäß eine gemischte Lösung einer Colloïd- und einer Krystalloïdsubstanz, so wandert die letztere rasch durch die trennende Membran, während die erstere zurückbleibt, eine Erscheinung die sich sehr gut als Mittel zur Trennung solcher Stoffe anwenden läßt und auch in der That schon zur Abscheidung und Gewinnung des im Syrup noch vorhandenen krystallisirbaren Zuckers in Anwendung gebracht ist. Die auf diesem Wege auszuführende Trennung krystalloïdischer und colloïdaler Substanzen wird mit dem Namen „Dialyse“ bezeichnet, während man der Erscheinung selbst den Namen Osmose, auch wohl Exosmose oder Endosmose gegeben hat.

Leider gestatten die, dem gegenwärtigen kleinen Aufsatze gesteckten Grenzen nicht, auf die, besonders von Dubrunfaut erfundene Osmosirung oder Dialysirung der Melasse, also die Abscheidung des krystallisirbaren Zuckers aus der Melasse mittelst der Osmose näher einzugehen; ein Verfahren, welches, wenn auch wissenschaftlich interessant, doch bei der praktischen Ausführung an schwachen Seiten, so namentlich der starken Verdünnung der gewonnenen Zuckerlösung, sowie an dem Uebelstande leidet, daß die in der Melasse enthaltenen Salze, als krystalloïdische Substanzen durch die Membran (Pergamentpapier) mit hindurchgehen, und den gewonnenen Zucker verunreinigen.

Eine der Osmose verwandte, ja, derselben theilweise zu Grunde liegende Erscheinung ist die Diffusion.

Zunächst bei luftförmigen Körpern beobachtet, besteht sie darin, daß zwei verschiedene Gasarten von verschiedenem specifischem Gewicht auf solche Art in einem gemeinschaftlichen Gefäße zusammengebracht, daß sich |68| die schwere unten, die leichtere oben befindet, sich nach und nach mischen und nach einiger Zeit eine völlig gleichartige Mischung bilden. Man sieht, daß sich diese Erscheinung von der Osmose (äußerlich wenigstens) nur dadurch unterscheidet, daß die trennende Membran fehlt und sich die beiden Gase ohne Vermittelung eines dritten Körpers unmittelbar berühren. Dieser Vorgang beruht nicht etwa auf Bewegungen, die, sey es durch Temperaturunterschiede oder andere Einflüsse stattfinden, sondern erfolgt auch bei völligem Ausschluß äußerer Einwirkungen.

Aehnlich wie Gase verhalten sich tropfbare Flüssigkeiten, jedoch mit dem Unterschiede, daß nicht alle Flüssigkeiten sich mischen können, wie z.B. Wasser und Oele, in welchem Falle dann natürlich von Diffusion nicht die Rede seyn kann. Beobachtet man aber Flüssigkeiten, welche überhaupt der Mischung fähig sind, so zeigen sie ganz ähnliches Verhalten, wie die Gase, sie mischen sich also, auch wenn die schwerere zu unterst, die leichtere zu oberst sich befindet ohne alle äußere mechanische Beihülfe, allmählich, bis ein völlig gleichmäßiges Gemisch entstanden ist.

In Betracht, daß bei der Robert'schen Saftgewinnung die feinen Zellwände als Membranen wirken und den Zucker des Saftes mittelst Osmose hindurchlassen müssen, ist die Benennung „Diffusionsverfahren“ eigentlich nicht zutreffend, wie denn auch anfänglich das richtigere, obwohl sehr schwerfällige, ja kaum auszusprechende Wort „osmotische Maceration“ gebraucht wurde. Gleichwohl schließe ich mich gern dem wohllautenderen Worte Diffussionsverfahren an.

Da nun der Rübensaft außer dem krystalloïdischen Zucker auch colloïdale Substanzen, nämlich Eiweißstoff und andere stickstoffhaltige Materien enthält, so geht in Folge der Osmose der Zucker rasch hindurch, wogegen die colloïdalen stickstoffhaltigen Materien größtentheils in den Zellen zurückbleiben, was, wie schon erwähnt, den doppelten Vortheil gewährt, einmal einen reineren, daher leichter zu verarbeitenden Zuckersaft, zum anderen nahrhaftere Rückstände zu liefern.

Es wurde in der ersten Zeit ausschließlich, und wird auch noch jetzt in vielen Fabriken die Diffusion in der Art ausgeführt, daß der Inhalt sämmtlicher Gefäße (Diffuseure) auf etwa 50° C. gehalten wird, weil die Arbeit mit kaltem Wasser zu geringe Ausbeute gab. Wir werden aber sehen, daß die sogenannte kalte Diffusion, bei welcher freilich auch eine theilweise Erwärmung vorkommt, der warmen den Vorrang abzulaufen scheint. Begreiflicherweise sind im Verlaufe der seit Einführung des Diffusionsverfahrens verflossenen sieben Jahre mehrfache Veränderungen und Verbesserungen der Apparate eingeführt, obwohl das Princip |69| des continuirlichen Auslaugens, wie wir es oben bei dem Dombasle'schen Macerationsverfahren gesehen haben, dasselbe geblieben ist.

Die Diffusionsgefäße (Diffuseure) sind stehende cylindrische Gefäße von Eisen, unten mit einem flachen, oben einem gewölbten Boden versehen, welcher letztere eine weite, hermetisch verschließbare Oeffnung zum Einbringen der Rübenschnitzel enthält. Eine Anzahl solcher systematisch verbundener Diffuseure (6 bis selbst 20) bildet eine Batterie. Um den Inhalt auf der geeigneten Temperatur von 50° C. (40° R.) zu erhalten, gibt man jedem Diffuseur ein kupfernes Schlangenrohr, welches auf dem Boden liegend, durch Dampf erhitzt wird. Ein über der Schlange liegender Siebboden läßt nur den Saft, nicht die Schnitzel mit der Schlange in Berührung kommen. Die Gefäße sind in der Art miteinander verbunden, daß man den aus dem einen durch ein von unten abgehendes Rohr abfließenden Saft von oben in das nächstfolgende schaffen, und so dieselbe Flüssigkeit successiv durch die ganze Batterie treiben kann. Als Triebkraft fungirt der hydrostatische Druck eines etwa 6 bis 9 Meter höher liegenden Wasserbehälters, denn da während der Arbeit sämmtliche Diffuseure, mit Ausnahme desjenigen welcher entleert und neu beschickt wird und zu dem Ende aus der Batterie ausgeschaltet ist, hermetisch geschlossen bleiben, so kann sich der durch die hohe Wassersäule bewirkte Druck auf alle Behälter fortpflanzen und so die ganze Flüssigkeit in Bewegung setzen.

Da die systematische Reihenfolge im Betriebe dem bereits oben darüber Mitgetheilten entspricht, dergestalt also, daß auf der einen Seite die Schnitzel ganz ihres Zuckergehaltes beraubt werden, auf der anderen Seite ein möglichst concentrirter Saft gewonnen wird, so enthalte ich mich einer Wiederholung desselben.

Die von Robert eingeführte warme Diffusion, welche auch jetzt noch in vielen Zuckerfabriken Anwendung findet, gibt schon recht befriedigende Resultate, obwohl sie von dem Uebelstande noch nicht freizusprechen ist, daß mitunter eine Entmischung (Schleimgährung) eintritt, wobei sich der Saft trübt, dickflüssig und fadenziehend wird, und Kohlensäure entwickelt, ein um so störenderes Ereigniß, als die fest verschlossenen Gefäße die Beobachtung des Inhaltes nicht gestatten.

Als Vorzüge des Diffusionsverfahrens wurden schon gleich in den ersten Jahren die folgenden anerkannt:

  • 1) Gewinnung eines reineren, gut zu verarbeitenden Saftes;
  • 2) Gewinnung eines besseren, nahrhafteren Viehfutters. Zwar sind die Träber, bei welchen nun Wasser an die Stelle des Saftes getreten ist, sehr wasserhaltig, so daß sie 70 Procent vom Gewichte |70| der Rüben betragen, doch wird dadurch ihre Nährungsfähigkeit nicht beeinträchtigt, auch verlieren sie nach einiger Zeit des Lagerns in Haufen oder Mieten unter dem Druck einer Erdschicht viel Wasser und stellen. ein durch Erfahrung bewährtes vortreffliches Viehfutter dar, vorausgesetzt daß sie in geeigneter Weise verwendet werden;
  • 3) Die Diffusion gestattet eine vollständigere Extraction des Zuckers als irgend eine der anderen Saftgewinnungsarten;
  • 4) Bedeutende Ersparniß an Maschinenkraft, mithin an Kohlen;
  • 5) Umgehung der Preßtücher und der mit ihrer Instandhaltung verbundenen vielfachen Uebelstände;
  • 6) Ersparniß an Arbeitern, besonders dem Preßverfahren gegenüber, die sich wohl auf die Hälfte erstreckt;
  • 7) Gewinnung eines concentrirteren Saftes, da sich der Saft der Rübe durch zugeführtes Wasser nur um 25 Procent vermehrt, während bei dem Preßverfahren, zweimaliges Pressen vorausgesetzt, beim ersten Reiben 20 Procent, beim zweiten Reiben der Kuchen noch weiter 12 Proc., in Summa also 32 Proc. Wasser vom Gewicht der Rüben zugeführt werden; beim Centrifugiren endlich wohl 50 Proc. Deckwasser hinzukommen.
  • 8) Bedeutende Ersparung an Anlagekosten.

Nachdem die Robert'sche warme Diffusion sich vielfacher Verbreitung erfreuet, wurde dann von Schulz 1870 eine Abänderung derselben in der Zuckerfabrik Horsky's von Horskysfeld in Kolin (Böhmen) eingeführt, die unter der Benennung der kalten Diffusion sich mehr und mehr verbreitet, einer insofern unrichtigen Benennung, als auch bei ihr Wärme angewandt wird, obwohl mit dem wesentlichen Unterschiede, daß nur die frischen Schnitzel einmal mit warmem Wasser, dann aber mit succesiv kälterem, später ganz kaltem Wasser oder vielmehr Saft behandelt werden. Sodann erfreuet sich der Schulz'sche Apparat der praktisch wichtigen Verbesserung, daß der Eintritt des Saftes in die Diffuseure von unten (nicht wie bei dem Robert'schen Apparate von oben) erfolgt, durch welche Anordnung jede Schicht der Schnitzel gleichmäßig durchdrungen und so die Bildung von Canälen beseitigt wird, denn solche Canäle, d.h. freie Zwischenräume, durch welche die Flüssigkeit vorzugsweise ihren Weg nimmt, können gar leicht ganze Klumpen dicht zusammengelagerter Schnitzel trocken lassen und der Einwirkung des Wassers entziehen. Die Erwärmung des Saftes, soweit sie überhaupt erforderlich ist, erfolgt nicht in den Diffuseuren selbst, sondern |71| in aparten Wärmpfannen, deren mehrere neben der Batterie, aber des nöthigen Druckes wegen etwa 1,8 Met. erhöht, aufgestellt sind.

Jeder Diffuseur, im Wesentlichen dem Robert'schen gleich, steht durch vom Boden ausgehende Röhren mit einer der Wärmpfannen, sowie mit dem vorhergehenden Diffuseur, ferner durch von oben ausgehende Röhren ebenfalls mit einer Wärmpfanne, sowie mit dem nächstfolgenden Diffuseur in Verbindung; endlich enthält er im Boden ein Rohr, welches sowohl zum Ablassen des Saftes behufs der weiteren Verarbeitung, sowie auch zum Ablassen des Wassers nach Erschöpfung der Schnitzel dient. Daß alle diese Verbindungsröhren durch Hähne beliebig geschlossen und geöffnet werden können, ist selbstverständlich.

In der Zahl der Diffuseure, 6 bis selbst 20, wie auch in dem systematischen Betriebe der Auslaugung können, den An- und Absichten der Fabrikanten entsprechend, vielfache Abweichungen vorkommen. Nehmen wir im Folgenden eine Batterie von 11 Diffuseuren und zur Erläuterung des Betriebes ein verhältnißmäßig ziemlich einfaches Verfahren an, und bezeichnen die 11 Gefäße von der Linken zur Rechten fortschreitend mit Nr. 1 bis 11.

Zum Verständniß des Betriebes ist zunächst auf den Unterschied zwischen der anfänglichen Inbetriebsetzung, gewissermaßen, der acuten Periode und sodann dem späteren dauernden Verlauf, der chronischen Periode, hinzuweisen.

A. Anfang des Betriebes (acute Periode). Alle 11 Diffuseure sind leer und man beginnt am linken Ende der Batterie mit der Füllung Nr. 1, indem man die geeignete Ladung von Rübenschnitzeln durch die obere weite Oeffnung, und sodann heißes Wasser von 66° C. aus der Wärmpfanne von unten hinein läßt. Für jeden Kubikmeter Raum werden 450 Kilogrm. Schnitzel und 550 Kilogrm. Wasser angenommen. Das Ganze, dessen Temperatur nun auf etwa 45° abgekühlt ist, wird sorgfältig durchgerührt, so daß es eine gleichförmige Masse ohne Knoten bildet, da solche der Auslaugung entgehen würden, und bleibt nun 20 Minuten ruhig stehen und der Diffusion überlassen. Diese erste Erwärmung der Schnitzel, gewissermaßen ein Aufschließen derselben, scheint aus noch unbekannten Gründen zur Einleitung der Diffusion unentbehrlich. Nachdem der Diffuseur fest verschlossen worden, öffnet man das zur Wärmpfanne führende Steigrohr und zugleich die Communication mit der Wasserleitung und drückt so durch hydrostatischen Druck den Saft in die Wärmpfanne, wogegen sich der Diffuseur mit kaltem Wasser aus der Wasserleitung füllt, das jedoch durch Berührung mit den warmen Schnitzeln sich etwas erwärmt. Während sich nun der Saft in der |72| Wärmpfanne wieder auf 66° C. erwärmt, hat man den Diffuseur Nr. 2 mit Schnitzeln gefüllt. Man läßt den Saft aus der Wärmpfanne hinzu und damit wieder 20 Minuten lang digeriren. Hierauf öffnet man wieder die Wasserleitung nach Nr. 1 und drückt dadurch den in Nr. 2 enthaltenen Saft in die Wärmpfanne, wogegen sich Nr. 2 mit dem Safte von Nr. 1, diese aber sich mit frischem Wasser füllt. Nunmehr kommt der Diffuseur Nr. 3 an die Reihe, der, mit frischen Schnitzeln gefüllt, jetzt mit dem Wärmsaft aus der Wärmpfanne gefüllt und damit wiederum 20 Minuten lang in Diffusion gelassen wird.

Der solchergestalt entstandene, durch dreimalige Berührung mit frischen Schnitzeln verstärkte Saft, welcher nun als Dicksaft bezeichnet wird, besitzt hinreichende Concentration, um von der Diffusionsbatterie abgelassen, und zum Behufe der weiteren Verarbeitung der Scheidepfanne übergeben zu werden. Man öffnet zu dem Ende das von Nr. 3 nach der Scheidepfanne führende Rohr, sowie die Uebersteigrohre von 2 nach 3 und von 1 nach 2 und das Wasserleitungsrohr nach 1, wodurch der hydrostatische Druck hergestellt, der Dicksaft von 3 in die Scheidepfanne, der Dünnsaft von 2 nach 3 und jener von 1 nach 2 gedrückt, 1 dagegen wieder mit frischem Wasser gefüllt wird. Hat sich dieser Wechsel vollzogen, so schließt man die Verbindung von 3 mit der Scheidepfanne, öffnet dagegen jene nach der Wärmpfanne, und drückt somit den Inhalt von 3, der zwar schon warm aber doch noch nicht warm genug ist, in die Wärmpfanne, um ihn auf 66° zu bringen, jenen von 2 nach 3, jenen von 1 nach 2 und füllt Nr. 1 mit frischem Wasser. Nach genügender Erwärmung kommt nun der Dünnsaft von der Wärmpfanne auf den mit Schnitzeln gefüllten Diffuseur 4, worauf eine 20 Minuten lange Ruhe in allen Gefäßen erfolgt. Der nunmehr in Nr. 4 gebildete Dicksaft wird durch Oeffnen der Wasserleitung, wobei der Saft von 3 nach 4, jener von 2 nach 3 und jener von 1 nach 2 gedrückt wird, auf die Scheidepfanne gebracht und sobald dieß erfolgt ist, der jetzt in Nr. 4 enthaltene Dünnsaft in die Wärmpfanne, jener von 3 in 4, von 2 in 3 und von 1 in 2 gedrückt, wobei sich 1 wieder mit frischem Wasser füllt. Nach diesem Vorgange kommt der Diffuseur 5 an die Reihe, und so fort bis zum rechten Ende der Batterie, in der Art also, daß jedesmal der zuletzt mit frischen Schnitzeln in Diffusion gewesene Dicksaft in die Scheidepfanne gedrückt wird, wobei zugleich die Säfte sämmtlicher Diffuseure um eine Nummer fortrücken. Wenn nun nach 20 Minuten die Wasserleitung nach 1 wieder geöffnet wird, rücken abermals die Inhalte sämmtlicher Diffuseure um eine Nummer fort. Man ersieht hieraus, daß bei jedem neu in den Betrieb eintretenden Diffuseur zweimaliges Fortrücken |73| der Säfte in allen vorhergehenden stattfindet, daß mithin, wenn der vorletzte, Nr. 10, seinen Dicksaft an die Scheidepfanne, und sodann seinen Dünnsaft an die Wärmpfanne abgegeben hat, die in Nr. 1 enthaltenen Schnitzel zwanzigmal mit frischem Wasser in Berührung gekommen, und zwar zehnmal zwanzig Minuten lang damit in Diffusion gewesen sind.

Nehmen wir die Zeitdauer des jedesmaligen Anwärmens der Säfte in der Wärmpfanne zu 5 Minuten und ebenso viel Zeit zum Ein- und Abfließen an, so bedingt jeder neu hinzukommende Diffuseur eine Zeitdauer von 20 + 10 Minuten, also eine halbe Stunde; die ganze Batterie mithin 5 Stunden, während welcher Zeit die Schnitzel in Nr. 1 mit zwanzigmal wechselndem Wasser in Berührung sind und so zur Beendigung der Diffusion oder Osmose, also zur Abgabe ihres Zuckergehaltes hinreichende Zeit finden.

B. Fortgesetzter Betrieb. (Chronische Periode.) Nachdem in der angegebenen Art nach und nach die ersten zehn Diffuseure der Batterie in Gang gesetzt worden, wird nunmehr Nr. 1 durch Abschluß der Hähne außer Verbindung mit der Batterie gebracht, um, nachdem das in ihm vorhandene Wasser abgelassen worden, seines erschöpften Inhaltes entledigt und dafür mit frischen Schnitzeln gefüllt zu werden, während gleichzeitig die Wasserleitung mit Nr. 2 in Verbindung gesetzt wird. Diese Entleerung und Wiederfüllung von Nr. 1 findet also statt, während Nr. 11 in Betrieb kommt, und man ersieht somit, daß von den eilf Diffuseuren zur Zeit immer nur zehn gleichzeitig arbeiten, während der eilfte zum Zweck der Entleerung und Füllung ausgeschaltet ist. Nachdem der Dicksaft aus Nr. 11 in die Scheidepfanne abgelassen, und der jetzt in demselben Diffuseur vorhandene, noch nicht ganz concentrirte Saft auf die Wärmpfanne gedrückt und erwärmt worden, läßt man ihn auf die frische Füllung in Nr. 1 fließen, um hier 20 Minuten lang mit derselben in Diffusion zu bleiben. Während dieser Zeit wird Nr. 2 von der Wasserleitung getrennt, entleert und mit neuen Schnitzeln gefüllt, wogegen nun die Wasserleitung mit Nr. 3 in Communication gesetzt wird. In dieser Weise setzt sich der Turnus regelmäßig fort. Nachdem also der Saft durch neun Gefäße seinen Weg genommen und sich mehr und mehr verstärkt hat, gelangt er zuletzt, in der Wärmpfanne auf 66° angewärmt, in den frisch geladenen folgenden Diffuseur, bleibt hier 20 Minuten lang mit den frischen Schnitzeln in Berührung und wird als Dicksaft mittelst des aus dem vorhergehenden Diffuseur eingedrückten Saftes zur Scheidung abgezogen, worauf der noch warme Inhalt dieses selben Diffuseurs nach dem Anwärmen auf den folgenden Diffuseur kommt u.s.f.

|74|

Mit Ausnahme desjenigen Behälters, in welchem sich die frischen Schnitzel mit dem erwärmten Saft in Diffusion befinden, und etwa auch noch der beiden folgenden, bleibt die Batterie kalt und somit der Saft der Gefahr der Entmischung entzogen.

Die Temperatur, bis zu welcher man die Säfte in der Wärmpfanne erhitzt, muß so bemessen werden, daß nach ihrer Mischung mit den kalten Schnitzeln eine Temperatur von etwa 40° C. herauskommt, und kann durchschnittlich, wie auch im Vorhergehenden geschehen, zu 66° angenommen werden.

Bei sorgfältiger Arbeit beläuft sich der Gesammtverlust an Zucker, theils durch die kleine in den Träbern verbleibende Menge, theils durch das von den Träbern zuletzt abgelassene Wasser, auf etwa 0,2 bis 0,5 Proc. vom Gewicht der Rüben, doch kann er bei mangelnder Sorgfalt sich auch bedeutend höher stellen. Nehmen wir den Zuckergehalt im Safte zu 12 Proc., so würde ein Zuckerverlust von 0,2 bis 0,5 Proc. einem Saftverlust von 1,6 bis 4 Proc. entsprechen, mithin die Ausbeute an Saft 94,4 bis 92 Proc. betragen. Ist auch für jetzt diese Unsicherheit nicht ganz beseitigt, so steht doch mit Sicherheit zu erwarten, daß fortgesetzte Erfahrungen die der neuen, schon jetzt so glänzend bewährten Methode noch anklebenden Mängel mehr und mehr bewältigen werden.

Ausdrücklich wiederhole ich die schon oben gemachte Bemerkung, daß die beschriebene systematische Betriebsordnung mannichfache Abweichungen zuläßt, und daß das beschriebene Verfahren nur als Beispiel einer solchen Betriebsordnung dienen soll.

Großen Einfluß auf das Gelingen der Arbeit übt die gute Wirkung der Schnitzelmaschine, die, durch Dampfkraft getrieben, mittelst sehr scharf geschliffener Messer von eigenthümlicher Construction die eingeschütteten Rüben in rasender Schnelligkeit in zarte Bändchen von 1 Millimeter Dicke, 10 Millimeter Breite und etwa 100 Millimet. Länge zerschneidet. Je schärfer die Messer, um so besser, weil es ja im Princip der Methode liegt, möglichst wenige Zellen zu öffnen, da ja nicht ein Ausfließen des Saftes, sondern die osmotische Durchdringung der unverletzten Zellwände beabsichtigt wird.

Der Einspänner. An Stelle der Diffusionsbatterie ist von Robert ein neuer, im Jahr 1871 ihm patentirter Apparat getreten, bestehend in einem einzigen sehr großen Diffuseur, eben deßhalb wohl „Einspänner“ genannt, über dessen Brauchbarkeit zwar die Ansichten noch divergiren, der aber jedenfalls seiner Einfachheit wegen alle Beachtung verdient. Es ist ein großes cylindrisches, etwa 5,25 Meter (18 Fuß) |75| hohes, und 3,5 Meter (12 Fuß) im Durchmesser haltendes Gefäß von Eisen, Holz, oder selbst Mauerwerk, in welches von unten durch ein weites Rohr die Rübenschnitzel mittelst einer Kolbenpresse continuirlich hineingepreßt werden. Hier werden sie durch einen sich langsam drehenden Flügelapparat mit schräg gestellten Schaufeln sehr langsam aufwärts dirigirt und während dem durch das in entgegengesetzter Richtung sich von oben nach unten herabsenkende Wasser extrahirt. Auf dem unteren Boden liegt ein Dampfrohr und dicht darüber ein Siebboden, durch welchen der Dicksaft abfließt, um durch ein aufsteigendes Rohr in eine der Scheidepfannen zu gelangen. Durch diese Anordnung wird in dem unteren Raum des Apparates die zum Aufschließen der Schnitzel oder zur Einleitung der Diffusion erforderliche Temperatur von 45° C. unterhalten, wogegen die höheren Regionen kalt bleiben. Das Aufsteigen der Schnitzel erfolgt so langsam, daß sie den 16 Fuß betragenden Abstand von dem unteren Siebboden bis an den oberen, durch welchen letzteren das Wasser einfließt, in Zeit von 3 1/2 Stunden zurücklegen, während dieser ganzen Zeit also der Diffusion unterliegen. Oben angelangt und durch das hier zufließende Wasser erschöpft, werden die Träber mittelst eines sich drehenden Flügelapparates durch eine Seitenöffnung hinausgeschoben, um durch eine zweite Kolbenpresse von einem guten Theile des aufgenommenen Wassers befreit zu werden.

Ein Apparat der hier angegebenen Größe soll im Stande seyn, täglich 100,000 Kilogrm. Rüben zu verarbeiten, und der gewonnene Saft soll an Concentration dem durch die Batterie gewonnenen nur wenig nachstehen.

Ich muß bekennen, daß mir das ganz gleichmäßig langsame Aufsteigen der Schnitzel und ebenso das überall gleichmäßig erfolgende Sinken der Wasser- oder Saftschichten als eine schwer zu erfüllende Aufgabe erscheint, und beschränke mich daher auf die gegebene kurze Beschreibung. Erst längere Erfahrung muß über den Werth der neuen Erfindung entscheiden.

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