Titel: | Ueber den Verlust an Zucker bei den jetzt gebräuchlichen Arten der Scheidung des Rübensaftes und über die Einwirkung der Alkalien auf den Zucker; vom Medicinalrath Friedrich Michaelis zu Magdeburg. |
Autor: | Friedrich Michaelis |
Fundstelle: | Band 124, Jahrgang 1852, Nr. LXIX., S. 298 |
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LXIX.
Ueber den Verlust an Zucker bei den jetzt
gebräuchlichen Arten der Scheidung des Rübensaftes und über die Einwirkung der Alkalien
auf den Zucker; vom Medicinalrath Friedrich Michaelis zu Magdeburg.
Michaelis, über den Verlust an Zucker bei der Scheidung des
Rübensaftes.
I. Ueber den Verlust an Zucker bei den
jetzt gebräuchlichen Arten der Scheidung des Rübensaftes.
Der Güte des Hrn. Geheimerath Mitscherlich verdanke ich
schon seit langer Zeit die Bekanntschaft mit seinem Polarisationsinstrumente und der
Art seines Verfahrens bei Anwendung desselben.
Dieser Apparat besteht aus zwei Nicol'schen Prismen, von
denen das erste der Lampe zunächst stehende, auf der der Lampe abgewendeten Seite
mit einem Linsenglase von kurzer Brennweite versehen ist und feststeht, während das
zweite zunächst dem Auge befindliche gedreht werden kann und mit einer Vorrichtung
versehen ist, die Größe der Drehung nach Graden zu bestimmen.
Zwischen der Linse des ersten Prisma's und dem zweiten Prisma befindet sich eine 200
Millimeter lange Röhre, die herausgenommen mit der zu untersuchenden Flüssigkeit
gefüllt und in ihre vorige Lage wieder eingelegt werden kann.
Das Verfahren des Hrn. Geheimerath Mitscherlich besteht
nun darin, daß er, wenn er die 200 Millimeter lange Röhre mit einer Zuckerauflösung
gesüllt in das Instrument eingelegt hat, das drehbare Prisma so lange rechs dreht,
bis daß der Apparat die Farbe von halb violett, halb roth zeigt.
Bis zum Herbste 1850 sind alle Polarisationsbestimmungen, welche ich im Folgenden
anführen werde, mit einem solchen Apparate ausgeführt, der von mir aus zwei Nicol'schen Prismen zusammengestellt war, welche ich zu
diesem Zwecke von Hirschmann in Berlin angekauft
hatte.
Vom Jahre 1850 ab habe ich mich zu diesen Bestimmungen nicht nur eines von F. M. Boettcher in Berlin, Karlsstraße Nr. 5 a. angefertigten Mitscherlich'schen Polarisationsapparates bedient, sondern dabei auch ein
von I. G. Greiner
jun. in Berlin, Friedrichsgracht Nr. 49, angefertigtes
Soleil'sches Instrument angewendet.
Das von Greiner angefertigte Soleil'sche Instrument ist für eine Auflösung von einem Theile Zucker, in
drei Theilen Wasser angefertigt, so daß eine solche Auslösung in diesem Instrumente
100 Procent angibt, wenn man das Instrument auf 0 Proc. stellt, die beiden
prismatischen Bergkrystallplatten durch ein Triebwerk soweit übereinander
verschiebt, bis daß die Farbe, welche in der linken Hälfte des Sehfeldes war, in der
rechten Hälfte des Sehfeldes zum Vorschein kommt, während die Farbe, die in der
rechten Hälfte des Sehfeldes war, in der linken Hälfte des Sehfeldes erscheint; dann
aber die Platten in entgegengesetzter Richtung bewegt, bis die beiden Hälften des
Sehfeldes gleich gefärbt erscheinen.
Eine Auflösung von einem Theile Zucker in drei Theilen Wasser hat nach Niemann bei 17½° C. 1,1056 specifisches
Gewicht und polarisirt in einem Mitscherlich'schen
Apparat 39° rechts. Bei einer solchen Auflösung sind demnach 39°
rechts im Mitscherlich'schen Apparate gleich 100 Procent
nach Soleil.
Eine Auflösung von Zucker, die 15 Procent Zucker enthält, hat nach Niemann bei 17½° C. ein specifisches
Gewicht von 1,060 und polarisirt im Soleil'schen Apparat
57,5 Procent und im Mitscherlich'schen Apparate 23° rechts. Bei
einer Auflösung von diesem specifischen Gewichte sind demnach 57,5 Procent Soleil oder 23° rechts Mitscherlich gleich 15 Proc. Zucker.
Mehrere Jahre hatte ich die Quantität des Zuckers im Rübensafte mit dem oben
angegebenen Mitscherlich'schen Instrumente auf die Weise
bestimmt, daß ich 400 Gramme Rübensaft in einem silbernen Kessel mit silbernem
Löffel auf eben die Weise, wie es in den Fabriken geschieht, mit Kalk der Scheidung
unterwarf, und die geschiedene Masse erkalten ließ; hierauf zu derselben so lange
Wasser setzte, bis das Gewicht der entstandenen Mischung gleich wurde dem Gewichte
des in Arbeit genommenen Saftes und des zur Scheidung erforderlichen Kalkes,
demnächst aber dieß Gemisch auf ein Filter gab, zu dem Filtrate 50 Procent
Knochenkohle hinzusetzte, diese Mischung nach einiger Zeit wieder filtirte, und die
Temperatur, das specifische Gewicht und die Polarisation dieser Flüssigkeit
bestimmte.
Durch einen Versuch hatte ich mich überzeugt, daß auf diese Weise in kürzerer Zeit
dasselbe Resultat erhalten wird, als wenn man die geschiedene Saftmasse auf ein
Filter bringt, auf dasselbe, nachdem die Flüssigkeit abgelaufen ist, so lange Wasser
gießt, bis die filtrirte Flüssigkeit das Volum des in Arbeit genommenen Saftes hat;
ferner dieser Flüssigkeit 50 Procent Knochenkohle hinzufügt und aufs neue die
Mischung auf ein Filter bringt und so lange Wasser nachgießt, bis das Volum des
gewonnenen Filtrats dem Volum des in Arbeit genommenen Saftes entspricht.
Im Jahre 1848 theilte mir nun der Hr. Geheimerath Mitscherlich noch ferner mit, daß sich die Quantität des Zuckers im
Rübensafte sehr schnell durch Polarisation auf die Weise bestimmen ließe, daß man
100 Kubikcentimeter Rübensaft mit 10 Kubikcentimeter Bleiessig vermische, die
Mischung filtrire, die Drehung der vollkommen wasserhellen Flüssigkeit nach rechts
ermittele und zu dem gefundenen Resultate den 10ten Theil desselben hinzurechne.
Dieß Verfahren ist für die Rübenzuckerfabrication nicht bloß wegen der Kürze der
Zeit, in welcher es ausgeführt werden kann, sondern hauptsächlich in anderer
Beziehung von großem Werthe.
Durch das Verfahren, welches ich vor der Mittheilung des Hrn. Geheimerath Mitscherlich befolgte, wird offenbar nur der Zuckergehalt
des geschiedenen Saftes ermittelt, so daß, wenn durch die Operation der Scheidung im
Safte Zucker zerstört wird, im Safte mehr Zucker enthalten seyn muß, als sich durch
den Versuch ermitteln läßt. Bei dem Verfahren des Hrn. Geheimeraths Mitscherlich kann auf keine Weise an eine Zerstörung von Zucker gedacht
werden; darum ist das von dem Hrn. etc. Mitscherlich
angegebene Verfahren von großem Werthe, weil durch dasselbe der wahre Zuckergehalt
im ausgepreßten Rübensafte ermittelt werden kann, und weil nach dieser Ermittelung
durch das von mir angewandte Verfahren nun ferner ermittelt werden kann, ob und wie
viel Zucker bei den jetzt üblichen Scheidungen verloren geht.
Nachdem ich nun auch bei dem Mitscherlich'schen Verfahren
ermittelt hatte, daß 100 Kubikcentimeter Saft, wenn sie mit 10 Kubikcentimeter
Bleiessig gemischt werden, eine Flüssigkeit geben, die dieselbe Polarisation zeigt,
als eine Flüssigkeit, welche aus 100 Kubikcentimeter desselben Rübensaftes und 10
Kubikcentimer Bleiessig dadurch erhalten wird, daß die Mischung auf ein Filter
gegeben und auf das Filter so lange Wasser gegossen wird, bis die abgelaufene
Flüssigkeit den Raum von 110 Kubikcentimeter annimmt: so wurde zur Ermittelung, wie
viel Zucker bei der Scheidung verloren gehe, das Verfahren des Hrn. Geheimeraths Mitscherlich genau so, wie er mir dasselbe mitgetheilt
hatte, angenommen.
Bei einigen der aufzuführenden Versuche habe ich jedoch das Verhältniß des Zusatzes
an Bleiessig in der Art abgeändert, daß ich auf 90 Kubikcentimer Saft 10
Kubikcentimeter Bleiessig genommen habe, wobei dann der beobachteten Drehung 1/9
derselben hinzugerechnet werden mußte.
Am 22. September 1848 wurden drei Rüben zerrieben und ausgepreßt. Der ausgepreßte
Saft hatte bei 14½° C. ein specifisches Gewicht von 1,0575.
100 Kubikcentimeter dieses Saftes gaben mit 10 Kubikcentimeter Bleiessig vermischt,
durchs Filtriren eine Flüssigkeit, die 12° r. polarisirte, welches durch
Hinzurechnung des 10ten Theiles dieser Drehung eine Polarisation des Saftes von
13,2° rechts gibt. 400 Gramme dieses Saftes wurden in einem silbernen Kessel,
mit rundem silbernen Löffel zum Umrühren versehen, auf die Weise der Scheidung
unterworfen, daß in den Saft von einer Kalkmilch aus einem Theile gebranntem Marmor
und vier Theilen Wasser so lange in kleinen Portionen gegeben wurde, bis der Saft
nach dem Umrühren mit dem Löffel das Curcumapapier stark bräunte, worauf etwas des
Saftes in dem Löffel vermittelst einer Spiritusflamme zum Aufkochen gebracht wurde,
um nachzusehen, ob auch nach dieser Erhitzung eine starke Kalkhaut vorhanden wäre. War dieß nicht
der Fall, so wurde der Saft im Löffel in den Kessel zurückgegeben, der ganzen
Saftmenge noch ferner Kalk zugesetzt bis eine auf die angegebene Weise aus derselben
genommene Probe eine starke Kalkhaut zeigte, wobei jedesmal der im Löffel
aufgekochte Saft dem noch nicht aufgekochten beigemischt wurde. Zur Erzeugung einer
starken Kalkhaut waren bei dem heutigen Versuche acht Gramme Kalkbrei nöthig; die
Scheidung war daher mit 1,6 Grammen Kalk bewirkt worden.
Nachdem die geschiedene Masse erkaltet war, wurde ihr Gewicht durch Wasser auf 401,6
Gramme gebracht und die Mischung auf ein Filter gegeben, die durchgelaufene
Flüssigkeit mit 50 Procent feingemahlener Knochenkohle sechs Stunde lang unter
wiederholtem Umschütteln in Berührung gesetzt und abermals filtrirt. Die gewonnene
Flüssigkeit hatte bei 14½° C. Temperatur ein specifisches Gewicht von
1,0405 und polarisirte 11° rechts.
Da bei diesem Versuche die geschiedene Flüssigkeit genau die Polarisation der mit
1/10 Bleiessig versetzten Flüssigkeit hatte, so folgt aus demselben, daß durch die
Scheidung der 11te Theil des Zuckers im Rübensafte zerstört worden war.
Am 25. September 1848 wurde dieser Versuch noch einmal wiederholt; der ausgepreßte
Saft hatte bei l5° C. ein specifisches Gewicht von 1,0675. 100
Kubikcentimeter Saft und 10 Kubikcentimeter Bleiessig gaben gemischt und filtrirt
eine Flüssigkeit, die 19° rechts polarisirte. Die Polarisation des Saftes,
wenn zu jener Drehung der zehnte Theil hinzugerechnet wird, betrug demnach
20,9° rechts.
400 Gramme dieses Saftes wurden (indem aus Versehen bei der Scheidung etwas zu viel
Kalk hinzugesetzt worden war) mit 10 Grammen Kalkmilch (= 2 Grammen Aetzkalk)
geschieden. Nachdem die geschiedene Masse erkaltet war, wurde ihr Gewicht durch das
Hinzusetzen von Wasser auf 402 Gramme gebracht und nun filtrirt. Die durchgelaufene
Flüssigkeit hatte bei 17½° C. ein specifisches Gewicht von 1,066; sie
wurde, nachdem sie mit 5 Procent feiner
Knochenkohle sechs Stunden in Berührung gelassen war, filtrirt. Diese Flüssigkeit
hatte bei 17½° C. ein specifisches Gewicht von 1,0595 und polarisirte
19° rechts.
Es zeigte sich also auch in diesem Versuche, daß bei der Scheidung der 11te Theil des
Zuckers des Rübensaftes eine Zerstörung erlitten hatte.
Wir wollen uns über den zweiten Versuch, bei welchem die angewendeten Rüben reifer
gewesen waren, als im ersten Versuche, eine genauere Vorstellung zu machen
suchen.
Nach Niemann enthält eine Zuckerauflösung von 1,060
specifischem Gewichte bei 17½° C. 15 Procent Zucker. In dem
vorstehenden Versuche hatten wir es bei der Polarisation mit einer Auflösung zu
thun, deren specifisches Gewicht diesem specifischem Gewichte sehr nahe kam. Eine
Zuckerauflösung, die 15 Procent Zucker enthält, polarisirt in dem Instrumente von
Mitscherlich 23° rechts, in dem Soleil'schen Apparate 57,5 Proc. Nach dem Mitscherlich'schen Verfahren der Prüfung des gepreßten
Rübensaftes waren hiernach im untersuchten Rübensafte (da 23 : 20,9 = 15 : 13,63
sich verhalten) 13,63 Proc. Zucker, während der geschiedene Saft bei gleichem Volum
(23 : 19 = 15 : 12,39) von den 13,63 Procent Zucker nur noch 12,39 Procent enthielt,
so daß der Saft durch die Scheidung 1,24 Proc. vom Safte an Zucker verloren
hatte.
Am 10. September 1850 wurden drei Rüben zerrieben und ausgepreßt; der Saft hatte bei
14° C. 1,05804 specifisches Gewicht. 100 Kubikcentimeter wurden mit 10
Kubikcentimeter Bleiessig gemischt, filtrirt. Das Filtrat polarisirte nach Soleil 39 Procent, Mitscherlich 15,66°. Rechnet man den 10ten Theil hierzu, so würde
der Saft nach Soleil 42,9 Procent, Mitscherlich 17,23° polarisiren und darnach nach Soleil 11,19 Procent Zucker, Mitscherlich 11,23 Procent Zucker enthalten. Denn
57,5 :
15
=
42,9 :
11,19
und
23 :
15
=
17,23 :
11,23.
500 Gramme Saft wurden mit vier Grammen Aetzkalk bis auf 70° R. erwärmt. Nach
dem Erkalten wurde das ursprüngliche Gewicht = 504 Gr. durch Zusatz von Wasser
hergestellt, dann filtrirt. Das Filtriren ging weit langsamer, als bei einem durch
Aufkochen geschiedenen Safte von statten.
140 Gramme des Filtrats wurden mit 70 Grammen Knochenkohle versetzt und nach zwei
Stunden filtrirt. Die filtrirte Flüssigkeit hatte bei 15° C. 1,05130
specifisches Gewicht, polarisirte nach Soleil 39 Procent,
Mitscherlich 15,66° rechts.
140 Gramme des geschiedenen Saftes wurden so lange mit Kohlensäure behandelt, bis der
entstandene Niederschlag wieder aufgelöst war. Die Flüssigkeit wurde jetzt
aufgekocht und nach dem Erkalten durch Wasserzusatz wieder auf 140 Gramme
gebracht.
Zu diesen 140 Grammen wurden 70 Gramme Knochenkohle gegeben und nach zwei Stunden
filtrirt. Die filtririe Flüssigkeit hatte bei 15° C. 1,0524 specifisches
Gewicht und polarisirte nach Soleil 39 Procent, Mitscherlich 15,66° rechts.
Hiernach enthielt die geschiedene Flüssigkeit sowohl nach der Behandlung mit Kohle
als mit Kohlensäure und Kohle nach Soleil
57,5 :
39
=
15 :
10,17,
nach Mitscherlich
23 :
15,66
=
15 :
10,21.
Wenn nun der gepreßte Saft enthielt
nach Soleil 11,19 Proc., nach Mitscherlich 11,23 Proc., der geschiedene enthielt
nach Soleil
10,17
Proc., nach Mitscherlich
10,21
Proc.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Nest
1,02
1,02
so ist nach beiden Bestimmungen durch die Scheidung nach Rousseau von dem in 100 Theilen Saft enthaltenen Zucker
der 11te Theil zerstört worden, oder mit andern Worten: 100 Theile Saft haben in
diesem Versuche durch die Scheidung nach Rousseau 1,02
Procent Zucker verloren.
Am 12. September 1850 wurden drei Rüben zerrieben und ausgepreßt. Der Saft hatte bei
13° C. 1,0669 specifisches Gewicht.
100 Kubikcentimeter Saft und 10 Kubikcentimet. Bleiessig wurden gemischt und die
Mischung filtrirt. Das Filtrat polarisirte nach Soleil 48
Procent,Mitscherlich 19° rechts oder mit
Hinzurechnung des 10ten Theils der gefundenen Polarisation nach Soleil 52,8 Procent, Mitscherlich 20,9° rechts.
Der Rübensaft enthielt hiernach nach
Soleil
57,5 :
52,8
=
15 :
13,77
Procent,
Mitscherlich
23 :
20,9
=
15 :
13,63
—
Zucker.
500 Gramme Saft wurden mit zwei Grammen Kalk durch Aufkochen geschieden. Die
Scheidung war nicht schön. Die geschiedene Masse wurde nach dem Erkalten auf 402
Gramme durch Wasserzusatz gebracht, jetzt filtrirt. 188,2 Gramme des filtrirten
Saftes wurden mit 94,1 Grammen Knochenkohle gemischt, filtrirt.
Das Filtrat hatte bei 13° C. 1,05930 specifisches Gewicht und polarisirte nach
Soleil 48 Procent, Mitscherlich 19° rechts.
201 Gramme des geschiedenen Saftes wurden ferner so lange mit Kohlensäure behandelt,
bis alles Gefällte wieder aufgelöst war. Die Flüssigkeit wurde jetzt aufgekocht,
nach dem Erkalten durch Wasser auf 201 Gramme Gewicht gebracht, mit 100,5 Grammen
Knochenkohle versetzt, filtrirt.
Die. Flüssigkeit hatte bei 13° C. ein specifisches Gewicht von 1,05970 und
polarisirte nach Soleil 48 Procent, Mitscherlich 19° rechts. Der geschiedene Saft enthielt demnächst
nach
Soleil
57,5 :
48
=
15 :
12,52
Proc.
Zucker,
Mitscherlich
23 :
19
=
15 :
12,39
Proc.
Zucker.
Hiernach waren in dem Rübensafte nach
Soleil
13,77
Procent,
Mitscherlich
13,63
Proc. Zucker,
in dem geschieden
12,52
Procent,
Mitscherlich
12,39
Proc. Zucker,
–––––––––––––––––––
Mitscherlich
–––––––––––––––––––
Rest
1,25
Procent,
Mitscherlich
1,24
Proc. Zucker.
Es waren also vom Safte gerechnet an Zucker bei dieser Scheidung nach dem Soleil'schen Apparate 1,25 Procent und nach dem Mitscherlich'schen Apparate 1,24 Proc. an Zucker verloren
gegangen oder mit andern Worten, es hatte der Saft auch bei dieser Scheidung den
11ten Theil seines Zuckergehalts verloren. Es wurde hiernach durch die so eben
beschriebenen beiden letzten Versuche nicht nur für die gewöhnliche Art der
Scheidung das Resultat der ersten beiden im Jahre 1848 angestellten Versuche, daß
nämlich bei dieser Scheidung der 11te Theil des im Safte befindlichen Zuckers
verloren gehe, bestätigt, sondern auch für die Scheidung nach Rousseau nachgewiesen, daß auch bei dieser Art des Scheidens der 11te
Theil des in dem Safte befindlichen Zuckers eine Zerstörung erleide. Ich bin bemüht
gewesen ein Scheidungsverfahren aufzufinden, bei dem ein Verlust von Zucker nicht
stattfinden könne; mein neues mir patentirtes Verfahren gewährt außer anderen
Vortheilen hauptsächlich den, daß bei ihm, wenn mein Mittel bei der Scheidung
angewendet wird, nicht ferner mehr bei der Scheidung von einem Verluste an Zucker
die Rede seyn kann.
(Der Schluß folgt im nächsten Heft.)