Titel: Neue Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1888, Band 268 (S. 221–227)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj268/ar268039

Neue Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.

(Patentklasse 89. Fortsetzung des Berichtes Bd. 267 S. 132.)

Briem hat sehr merkwürdige Beobachtungen über die Verschiedenartigkeit der aus demselben Samenknäuel stammenden Rübenpflanzen mitgetheilt (Organ des Centralvereins der österreichisch-ungarischen Monarchie, 1887 Bd. 25 S. 687).

Es entwickelte beispielsweise ein Knäuel in gleicher Zeit Keimlinge von folgenden Gewichten in Grammen:

Knäuel gab Keimlinge
1 2 3 4 5
I. 0,154 0,112 0,077 0,0699 0,0232
II. 0,089 0,0715 0,0115
III. 0,079 0,0361

Setzt man den schwersten Keimling jedes Knäuels = 100, so erhält man folgende Verhältniſszahlen für die Keimlinge je eines Knäuels:

|222|
I 100 72 50 45 15
II 100 80 13
III 100 45

Es entsteht nun die Frage, ob diese so verschiedenen Keimlinge sich nicht später im ferneren Verlauf des Wachsthumes ausgleichen würden. Nach den Erfahrungen, die man bei anderen Saaten gemacht, war dies im Vorhinein nicht wahrscheinlich.

Um diese Frage zu beantworten, wurden nun einzeln ausgelegte Rübenknäuel nach dem Aufgange bis zum Zeitpunkt des Vereinzelns stehen gelassen und davon die aus vier Knäueln gewachsenen Pflänzchen in diesem Stadium des Wachsthumes gewogen. Also aus einem Knäuel gewachsen, dieselbe Vegetationsdauer, dieselbe Witterung, ja, weil unmittelbar neben einander gewachsen, dieselben Lebensbedingungen; und das Resultat war, daſs auch hier, wo eine Wurzelgewichtsbestimmung vorgenommen wurde, selbst aus einem Knäuel sehr verschiedene Pflänzchen sich heranbildeten.

Knäuel I 2,55 2,18 2,16 1,87g
II 3,04 2,49 2,44 0,66
III 2,74 1,88 1,04 1,00
IV 2,32 2,03 0,72

Auch in der weiteren Entwickelung der Pflanzen zeigten sich auſserordentliche Verschiedenheiten. Es wogen z.B. fünf von dem Samen desselben Knäuels stammende Rüben bei der Ernte 55, 165, 245, 460 und 835g.

Weitere Versuche, welche unter solchen Umständen angestellt waren, daſs jedem etwaigen Einwurfe begegnet wurde, dienten nur dazu, die Thatsache noch bestimmter festzustellen, daſs in jedem Rübenknäuel sich sehr verschiedene Samen befinden, welche sehr verschiedene Pflanzen liefern (vgl. auch die Versuche von Proskowetz über die Veränderlichkeit der Rüben, 1887 266 127).

Die Folgerungen für die Samenzucht liegen nahe, und es wird noch sehr mühsamer Arbeiten bedürfen, ehe man die nothwendige Sicherheit des Erfolges erreicht haben wird.

Diese Verschiedenheiten setzen sich auch, wie derselbe Beobachter fand, im zweiten Jahre des Wachsthumes fort (a.a.O. 1887 Bd. 25 S. 773). Fünf Rüben, welche einem Rübenknäuel entstammten und den Winter durch im Keller sorgfältig aufbewahrt worden waren, zeigten ein Gewicht von je 1156, 859, 574, 344 und 310g. Sie wurden am 1. April ausgepflanzt. Mitte August wurde der Samen geerntet und gewogen; es ergab die Rübe in der obigen Reihenfolge je 241, 167, 202, 239 und 104g gleichmäſsig lufttrockene Samenknäuel.

Ein regelmäſsiger Zusammenhang mit dem Rübengewicht ist nicht zu erkennen, ebenso wenig ein solcher zwischen letzterem und der Gröſse der Rübenknäuel, denn 1000 Knäuel des Samens hatten ein Gewicht von bezieh. 20,7, 17,4, 23,8, 30,0 und 20g,8.

|223|

Nach Bestimmung der Keimfähigkeit ergab sich, daſs die einzelnen Rüben je

13178, 14011, 11692, 12742 und 6297

Keimlinge lieferten.

Aus allen diesen Beobachtungen sind bestimmte Gesetzmäſsigkeiten noch nicht abzuleiten.

Zur Zuckeranalyse. Da dem während der Campagne sehr in Anspruch genommenen Chemiker die Aschenbestimmungen unter Zusatz von Schwefelsäure nach der bisher üblichen Methode durch öfteres Ueber-gehen und Verspritzen manche Schwierigkeiten und Zeitvergeudung verursachen, hat Danysz in Münsterburg (Deutsche Zuckerindustrie, 1888 Bd. 13 S. 38) während der letzten Campagne ein etwas abgeändertes Verfahren eingeschlagen, mit welchem sich in jeder Hinsicht bequem und sicher arbeiten lieſs. Die Veränderung beruhte auf einer geringen Zugabe – etwa 1ccm – Aether, zu dem bereits mit einigen Tropfen Schwefelsäure versetzten Zucker. Nach 1 bis 2 Minuten wurde der Aether angezündet und verbrannte Anfangs ruhig, gegen das Ende lebhafter, wobei die Masse ohne besondere Blähung gleichmäſsig verkohlte und darauf in der üblichen Platinmuffel in einer wesentlich kürzeren Zeit zu einer porösen, sehr gleichmäſsigen Asche verbrannte.

Ein vorzügliches Mittel, Rübenzucker darauf zu prüfen, ob Traubenzucker, Invertzucker, Dextrin oder vielleicht auch andere organische Nichtzuckerbestandtheile auch nur in sehr geringer Menge vorhanden sind, ist nach Prof. Ihl (Chemiker-Zeitung, 1888 Bd. 12 S. 25) Methylenblau.

Eine reine Rübenzuckerlösung, versetzt mit einer Lösung von kohlensaurem Natron, entfärbt zugefügte Methylenblaulösung beim Kochen gar nicht, während die geringste Menge Invertzucker, Traubenzucker, Dextrin u.s.w. beim Kochen reducirend auf Methylenblau, d.i. entfärbend, einwirkt. Auch zur Prüfung des Rübensaftes und der Melasse dürfte diese Reaction zu gebrauchen sein.

Die Zahl der im Rübenrohzucker nachgewiesenen Nichtzuckerstoffe hat kürzlich eine interessante Bereicherung erfahren durch eine in der Deutschen Zuckerindustrie, 1887 Bd. 12 S. 1602, abgedruckte Arbeit von v. Lippmann, dem es gelang, aus einer ätherischen Mutterlauge, welche durch Ausschütteln von Rohzucker gewonnen war, Brenzkatechin zu isoliren. Das Vorkommen dieser Substanz besitzt ein erhöhtes Interesse deshalb, weil wegen der bekannten reducirenden Wirkung derselben auf Fehling'sche Lösung die Annahme nahe liegt, es sei hier einer der vielgesuchten Bestandtheile entdeckt worden, der die Invertzuckerreaction von Zuckern verursacht, bei denen ein Gehalt an wirklichem Invertzucker höchst unwahrscheinlich ist. Nun hat allerdings v. Lippmann ausdrücklich angegeben, daſs es ihm fern liege, auf Grund seiner Untersuchung Brenzkatechin für einen constanten Bestandtheil reducirender Zucker oder für. eine wesentliche Ursache des Reductionsvermögens zu |224| erklären; letzteres erscheint auch wenig wahrscheinlich, wenn man bedenkt, daſs bei der der Invertzuckerbestimmung vorhergehenden Behandlung mit Bleiessig die sehr schwer lösliche Bleiverbindung des Brenzkatechins zum überwiegend gröſsten Theil ausfallen muſs. Aber da ein mindestens sporadisches Vorkommen dieser Substanz durch die erwähnte Arbeit unzweifelhaft erwiesen ist, und man doch bei der nicht völligen Unlöslichkeit der Bleiverbindung immer geneigt sein könnte, den Gehalt an Brenzkatechin für die Ursache des Reductionsvermögens solcher Zucker zu halten, so hat A. Wohl untersucht (a.a.O. Bd. 13 S. 37), ob Brenzkatechin in denjenigen Mengen, in denen ein Vorkommen desselben im Rohzucker anzunehmen ist, überhaupt einen wesentlichen Einfluſs auf das Reductionsvermögen gegen Fehling'sche Lösung ausübt.

Dabei hat sich gezeigt, daſs bei Gegenwart eines groſsen Ueberschusses an Zucker Brenzkatechin nicht reducirend auf Fehling'sche Lösung einwirkt, daſs dementsprechend ein Gehalt von etwa 0,2 Proc. die Menge des abgeschiedenen Kupferoxyduls überhaupt nicht beeinfluſst, und daſs sogar ein erheblich höherer Gehalt die Menge des Kupferoxyduls in steigendem Maſse zu vermindern vermag. Diese auf den ersten Blick etwas auffällige Thatsache wird verständlich, wenn man erwägt, daſs Brenzkatechin, wie bekannt, in alkalischer Lösung unter Dunkelfärbung Sauerstoff aus der Luft aufnimmt, und daſs demnach wohl die so gebildeten unbekannten Oxydationsproducte als Sauerstoffüberträger wirken und einen Theil des gebildeten Kupferoxyduls wieder in Oxyd überführen können. Hiernach wird also ein Gehalt an Brenzkatechin niemals direkt als Ursache des Reductionsvermögens von Zucker gelten dürfen.

Inaktose. Durch längeres Erhitzen von Zucker mit salpetersaurem Silber und wenig Wasser auf über 140° hat Maumené vor 20 Jahren den optisch unwirksam, d.h. nicht polarisirenden Zucker erhalten, den er Inaktose nannte. Die Versuche wurden anderwärts nicht mit gleichem Erfolge wiederholt und die Existenz des optisch wirkenden Zuckers mehrfach angezweifelt. Neuerdings hat nun Maumené denselben aus reinstem Candis nicht wieder erhalten können (Journal des fabr. de sucre, 1887 Bd. 28 Nr. 48), worüber derselbe folgendes mittheilt: Der Versuch gelingt nur mit einem, wenn auch noch so schwach alkalischen Zucker. Der Zucker, welcher zu dem ersten Versuche diente, stammte aus einer Rohzuckerfabrik und enthielt wie gewöhnlich zwischen 6- und 10-Tausendsteln Kali, Natron und selbst Kalk, was genügt, um die geringste Menge der die schleunige Inversion des ganzen Zuckers bewirkenden Säure C12H12O14 zu neutralisiren.

Enthält der Zucker nun kein Alkali oder doch nicht mehr als 1- bis 1,5-Tausendstel, so geschieht dagegen folgendes:

Eine Erwärmung um 30° höchstens, im Wasserbad bewirkt fast vollständige Inversion. Die normale Zuckerlösung (16g,2 zu 100) zeigt |225| – 18° und nach einigen Stunden – 36°. Immerhin ist diese Lösung sauer und liefert einen geringen, aber stetig zunehmenden Niederschlag von salpetrigsaurem Silber. Die Flüssigkeit riecht nach salpetriger Säure, färbt aber die Luft des Kolbens nicht. Es hat sich Hexepensäure gebildet und die Flüssigkeit sauer gemacht; ihre Gegenwart wird auch durch das Erscheinen lebhaft metallisch glänzender mikroskopischer Silberblättchen im salpetrigsauren Salz bewiesen.

Wenn man dagegen zu reinem Candiszucker 1- oder 2-Tausendstel Kali oder Natron zusetzt, so verhindert dies das Auftreten der Inversion vollkommen.

Maumené hat den optisch unwirksamen Zucker durch Ausfällen der Silberlösung mit reinem Chlorcalcium in der Kälte rein dargestellt. Nach dem Abfiltriren hat man eine Lösung von Zucker und salpetersaurem Kalk, man setzt Alkohol zu und stellt die Flüssigkeit unter eine Glocke neben eine gehörige Menge Kalk. Bei der so bewirkten Concentrirung tritt ein Augenblick ein, wo sich die Flüssigkeit in eine alkoholische Lösung und abgesetzte Inaktose trennt; man wäscht mit etwas Alkohol, löst dann den Zucker in möglichst wenig Wasser, fügt wieder Alkohol zu und stellt wieder unter die Glocke. – Nach dieser zweiten Behandlung ist der Zucker rein.

Er bleibt syrupartig und zeigt auch nach 3 Wochen keine Spur Kristallisation. – Man kann ihn als eine bestimmte Zuckerart betrachten, denn er zeigt Beständigkeit unter den besonderen Umständen seiner Entstehung in einem neutralen oder schwach aber deutlich alkalischen Mittel. Mit alkalischer Kupferlösung gibt er keine Reduction; vorher mit wenig Säure erhitzt, wird er rascher invertirt, als der Rohrzucker. Mit Kalk gemischt, verbindet er sich damit, kann aber nicht durch Kohlensäure davon getrennt werden und bleibt wie vorher optisch unwirksam.

M. Hönig und St. Schubert ist es gelungen (Sitzungsberichte der Kaiserl. Akademie der Wissenschaften, 1887 Bd. 96 2. Abth. Juniheft, nach Zeitschrift des Vereins für Rübenzuckerindustrie, Bd. 37 S. 999), die Lävulose (Fruchtzucker) in derart deutlichen Krystallen darzustellen, daſs eine krystallographische Bestimmung damit ausgeführt werden kann.

Nach verschiedenen Versuchen, die Lävulose in Krystallform zu erhalten, blieben die genannten Autoren schlieſslich bei folgendem Verfahren stehen.

Aus einer abgewogenen Menge reinen Inulins wird mit Hilfe einer ½ procentigen Schwefelsäure eine ungefähr 18- bis 20 procentige Lösung hergestellt und diese höchstens eine Stunde lang auf dem kochenden Wasserbade digerirt. Diese Zeit ist mehr als ausreichend, um das Inulin nahezu vollständig zu verzuckern, und liefert dabei noch wenig gefärbte, fast wasserhelle Zuckerlösungen, aus denen sich leicht helle Syrupe gewinnen lassen. Nach dem Absättigen mit kohlensaurem Baryt |226| wird filtrirt, und das Filtrat auf einem nicht zur vollen Kochhitze angeheizten Wasserbade langsam zum Syrup eingeengt. Behufs möglichst weitgehender Entwässerung wird derselbe entweder längere Zeit über Schwefelsäure stehen gelassen, oder, was schneller zum Ziele führt, vorher in absolutem Alkohol gelöst, und die filtrirte Lösung nach dem Verdunsten des Alkohols einige Tage im Exsiccator aufbewahrt. Von dem auf diese Art dargestellten, sehr zähflüssigen, schwach gelb gefärbten Syrup werden ungefähr 50g in 200cc käuflichem absoluten Alkohol heiſs gelöst, die Lösung nach dem Erkalten und 24 Stunden langem Stehenlassen klar abgegossen und, nachdem man einige Kryställchen von reinem Fruchtzucker eingetragen, in einem bedeckten Becherglase sich selbst überlassen. Nach einigen Tagen beginnt die krystallinische Ausscheidung, und wenn dieselbe keine Bereicherung mehr erfährt, werden die Krystalle an der Pumpe auf einem Trichter abgesaugt und durch wiederholtes Umkrystallisiren gereinigt.

Das Krystallsystem des dargestellten Fruchtzuckers ist rhombisch. Die einzeln aufgewachsenen Individuen sind vorwiegend prismatisch entwickelt, während die zu lockeren Gruppen vereinigten Krystalle zumeist pyramidalen Habitus besitzen.

Am Schlusse einer längeren Besprechung der polaristrobometrischchemischen Analyse (Sitzungsberichte der Königl. preuſsischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 1887 Bd. 48 nach Zeitschrift des Vereins für Rübenzuckerindustrie, 1888 Bd. 38 S. 29, bringt Prof. Landolt eine neue sehr sinnreiche Methode zur Sprache: die Anwendung des Polaristrometers zur Analyse optisch nicht activer Substanzen.

Gewisse active Körper, wie Weinsäure, Apfelsäure, Asparaginsäure, Invertzucker, die meisten Alkaloide, Santonin, Campher u.A., zeigen bekanntlich die Eigenschaft, daſs ihr Rotationsvermögen sich oft in bedeutendem Grade ändert, wenn zu dem Lösungsmittel noch eine andere inactive Substanz zugesetzt wird. Hierauf läſst sich eine Bestimmungsmethode dieser letzteren Stoffe gründen, welche beispielsweise folgende Anwendungen finden kann:

1) Zur Ermittelung des Gehaltes einer Lösung. Hierfür ist es nöthig, Vorversuche in der Art auszuführen, daſs man erst eine Reihe verschieden concentrirter Lösungen der inactiven Substanz herstellt, in jeder derselben eine gleiche Quantität des activen Körpers zu dem nämlichen Volumen auflöst, und die Ablenkungen der verschiedenen Mischungen bestimmt. Hat man daraus eine Formel berechnet, welche den Gehalt an inactiver Substanz als Function des Drehungswinkels ausdrückt, so werden sich unbekannte Lösungen analysiren lassen, wenn man in dieselben die gegebene Menge des activen Stoffes einträgt und die Flüssigkeit im Polarisationsapparate prüft.

Als Beispiel beschreibt Landolt vorläufig nur die Bestimmung der Borsäure, in wässerigen Lösungen mit Hilfe von Weinsäure, deren |227| Drehungsvermögen bei steigendem Zusatz ersterer Säure in erheblichem Grade zunimmt.

Mit Hilfe der Weinsäure oder löslicher Tartrate müssen sich ferner die arsenige und antimonige Säure, sowie Molybdän- und Wolframsäure und deren Salze bestimmen lassen, da alle diese Körper das Drehungsvermögen bedeutend erhöhen. Auf gleiche Weise sollen Formamid, Acetamid, Harnstoff wirken. Noch empfindlicher als die Weinsäure verhält sich die Apfelsäure und vielleicht die Asparaginsäure gegen solche Substanzen. – Mittels Invertzucker könnte der Gehalt der Lösungen von Bleiessig und möglicherweise noch mancher anderer Metallsalze ermittelt werden u.s.w.

2) Gemenge aus zwei festen inactiven Körpern werden sich analysiren lassen, wenn man zuvor die Wirkung einer Anzahl Mischungen von bekannter Zusammensetzung auf die Drehung einer activen Substanz bestimmt, und zwar unter Anwendung stets gleicher Mengen sowie des nämlichen Lösungsmittels. Dabei sind selbstverständlich um so günstigere Ergebnisse zu erwarten, je verschiedener der Einfluſs der Einzelbestandtheile ist. So kann auf diese Weise vielleicht mit Hilfe neutraler Tartrate oder Malate die Analyse von Gemengen aus Chlorkalium und Chlornatrium oder anderer Salze ermöglicht werden.

3) In gleicher Weise wird in gewissen Fällen die Analyse einer Mischung aus zwei inactiven Flüssigkeiten ausführbar sein, vorausgesetzt, daſs die Aenderung der specifischen Drehung des zugesetzten activen Körpers regelmäſsig verläuft. Nach den Versuchen von Oudemans läſst sich z.B. das Cinchonin benutzen, um kleine Mengen von Alkohol in Chloroform quantitativ, zu ermitteln.

Ueber die Brauchbarkeit dieser Methoden zu bestimmten Zwecken müssen weitere Versuche entscheiden.

St.

(Fortsetzung folgt.)

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