Titel: | Trocknung bei Luftverdünnung; von Ed. Wolff, Ingenieur. |
Autor: | Ed. Wolff |
Fundstelle: | Band 265, Jahrgang 1887, S. 86 |
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Trocknung bei Luftverdünnung; von Ed. Wolff, Ingenieur.
Ed. Wolff's Trocknung bei Luftverdünnung.
Der groſse, mitunter bis über 90 Proc. betragende Wassergehalt sehr vieler
Erzeugnisse der Natur und der Gewerbe, sowie vieler Abfallstoffe und Nebenproducte
bildet ein nicht zu unterschätzendes Hinderniſs für so allseitige Verwendung
derselben, wie sie der Beschaffenheit der darin enthaltenen nutzbaren Stoffe
entspricht. Die bedeutende Belastung mit Wasser stellt, unter gewöhnlichen
Verhältnissen, günstigste Vorbedingung weiter fortschreitenden Stoffwechsels, des
Verderbens, dar, gleichgültig, ob die betreffenden Körper „reife“ Natur- oder
„fertige“ Gewerbserzeugnisse sind; d.h. dieselben verfallen innerhalb
kurzer Zeit nach Eintritt der Reife oder nach Fertigstellung der Verderbniſs. Sie
verhindert auſserdem aber auch noch die Vortheil lassende Verfrachtung über eine
gewisse Grenze hinaus, weil der gesammte, bisher für unabtrennbar erachtete
Wassergehalt mit verfrachtet werden muſs, und also die Fracht für einen
verhältniſsmäſsig kleinen, aber allein begehrenswerthen Bruchtheil der Bestandtheile
jener Körper sehr erheblich vertheuert. Nur die weitaus kleinere, häufig in nur
wenigen Procenten enthaltene Menge nutzbringender, allein wirksamer Nahrungs-,
Geschmack-, Reiz-, Geruch-, oder Farbstoffe u.s.w. hat Handelswerth. Durch überall
leichten Ersatz des Wassergehaltes kann der ursprüngliche Zustand auch leicht wieder
hergestellt werden, vorausgesetzt, daſs die kennzeichnenden Stoffe bei der Wasserentziehung
weder an Menge noch an Beschaffenheit verändert worden sind. Die durch den hohen
Wassergehalt bedingte geringe Haltbarkeit und übermäſsige Belastung mit werthlosem
Ballast schlieſsen die Verwerthung der in Betracht kommenden Körper im Zustande
ihrer höchsten Vorzüglichkeit in bestimmte, ziemlich eng gezogene Zeitgrenzen und
Kreise ein.
Zu thunlichster Erhaltung der wünschenswerthen Eigenschaften der betreffenden Körper
und zu möglichster Beschränkung der nachtheiligen Einwirkung nicht nur genannter
Uebelstände, sondern auch hoher Entstehungswärme einiger gewerblicher Abfälle hat
man schon immer das „Einmachen“ und „Trocknen“ angewendet. Jenes heiſst bei den meist örtlich in
ungeheuren Mengen entfallenden gewerblichen Abfällen auch Einsäuern, Einmieten, geschieht auf kaltem wie auf warmem Wege und bewirkt
ersteren Falles entweder Verwandlung eines Theiles der Nutzstoffe durch sogen.
Selbstzersetzung und Säuerung in wohlschmeckende und wohlriechende Körper, oder
durch Zusatz von Salz, Zucker u.s.w., und ähnlichen Stoffen, Entziehung eines
gewissen Theiles des Constitutionswassers: „einpöckeln“, „salzen“,
„einlegen“ u.s.w. Im anderen Falle sucht man durch Zuhilfenahme der
Siedehitze und mannigfaltige Zusätze die Körper widerstandsfähiger gegen die
Angriffe der zersetzenden Kräfte und Lebewesen zu machen. Es wird also entweder auf
Kosten eines gewissen Theiles wirksamer und nutzbarer Bestandtheile der Rest
haltbarer und wohlschmeckender gemacht, oder die Bestandtheile werden durch heftige
äuſsere Einwirkungen in ihrem Wesen verändert. Die betreffenden Körper zeigen
aufbewahrt wesentlich andere Eigenschaften als vorher, auſserdem wird der
Wasserballast nicht vermindert. Die wirksamen und
nutzbaren Bestandtheile erleiden zwar bei alleinigem Zusätze von Zucker, Salz, oder
sonstigen wasserbeanspruchenden Stoffen keine wesentliche Veränderung, wenn nicht
ganz besondere chemische Beziehungen stattfinden, aber mit dem Wasser werden den
betreffenden Körpern, wie Gemüse, Obst, Fleisch u.s.w., auch viele wohlschmeckende,
angenehm riechende und nahrhafte Stoffe entzogen, welche sich in der entstandenen
Lösung wiederfinden. Die Körper selbst verlieren aber gänzlich das Aussehen der
„Frische“, sie erscheinen wie eingetrocknet, werden zu ziemlich
geschmacklosen Anhäufungen von Zell- und Gefäſsgewebe, welches nur durch die Form
einigermaſsen an seine Herkunft erinnert. Vollständige Gewinnung der werthvollen
Bestandtheile geht hier Hand in Hand mit erzielter Unscheinbarkeit und trotzdem
unverändertem Wasserballast. Das vorgesteckte Ziel ist eigentlich nur durch
möglichst vollkommene Trocknung erreichbar; dieselbe wird auch bereits für
Conservirung des Obstes und einiger gewerblicher Abfälle in groſsem Maſsstabe
angewendet und man sucht dieselbe so weit zu treiben, wie es mit Berücksichtigung
der Güte des zu gewinnenden Erzeugnisses irgend verträglich ist. Die bisher
angewendeten verschiedenen Arten der Trocknung bedingen aber sämmtlich tiefgreifende
Veränderungen wesentlicher Eigenschaften der zu trocknenden Körper, weil diese bei
der zu möglichst vollkommener Entwässerung unter gewöhnlichem Luftdrucke
nothwendigen hohen Wärme nicht unverändert bleiben können. Diejenigen Anforderungen,
welche an die Ergebnisse einer Trocknung gestellt werden müssen, die beansprucht
„vollkommen“ genannt zu werden sind:
1) Unangreifbarkeit für die meisten zersetzenden
Einwirkungen. Diese kann nur erreicht werden, wenn der Wassergehalt auf
diejenige Menge vermindert wird, welche zu wesentlichem Bestände der nutzbaren und
kennzeichnenden Bestandtheile unbedingt erforderlich ist, so daſs gewissermaſsen
kein Wasser für irgend welche fremde Entwickelungen verfügbar bleibt.
2) Vollständige Erhaltung der ursprünglichen Beschaffenheit
der qualitätsbildenden Bestandtheile. Da diese Stoffe in „reifem“
oder „frischem“ Zustande der Rohkörper sehr schnell der Zersetzung
anheimfallen, so kann dieses Ziel nur durch möglichste Beschleunigung der
Wasserentziehung bei niedriger Temperatur erreicht werden. Bei Ueberschreitung
bestimmter Wärmegrade tritt eine werthvermindernde Veränderung eines gewissen
Theiles der qualitätsbildenden, vielfach der werthvollsten Bestandtheile und
Eigenschaften ein (z.B. Gerinnen der eiweiſshaltigen, der sogen. Proteinkörper,
Wechsel der Farbennuance u.s.w.). Dasjenige Verfahren ist also unter mehreren das
beste, welches unter gleichen übrigen Bedingungen am raschesten und kältesten
arbeitet. Der unvermeidliche Güteverlust steht in gewissem geradem Verhältnisse zum
Producte aus der Zeitdauer des Trocken Vorganges und der während desselben
eingehaltenen Wärme.
3) Höchstwerthigkeit bezüglich der Menge kennzeichnender
Bestandtheile, also Vermeidung jeglichen Stoffverlustes, so daſs der
vollständige Gehalt, sowohl ungelöster, als auch gelöster Trockensubstanz der
Rohkörper gewonnen wird.
Einhaltung dieser Bedingung bei der Trocknung, d.h. genaue Beschränkung auf schnell
ausgeführte Entziehung lediglich von Wasser bei niedriger Temperatur, bedingt eine
Beschaffenheit der Trockenkörper, welche deren Wiederherstellung in den
„Frischezustand“ durch später wieder erfolgende Wasserzuführung
ermöglicht. Der diese Bedingungen beobachtende Groſsbetrieb kann auf Trockenwaaren
verschiedenster Art und Herkunft hinweisen, welche sich durch solche Eigenschaft
auszeichnen. Geruch, Geschmack, Beschaffenheit, kräftige Wirkung, Ausgiebigkeit,
kommen denjenigen der der Trocknung unterworfen gewesenen Frischkörper gleich, wenn
sie wieder genügend mit Wasser durchtränkt worden sind.
Die bisher angewendeten Trockeneinrichtungen und Trockenverfahren verschiedener Arten
halten nun durchgängig der Anlegung so hoher Anforderungen nicht Stand. Viele erfordern vor
Ausführung der Trocknung Abscheidung des Festen vom Flüssigen (Branntweinschlempe,
Biertreber, Stärkepülpe u.s.w.) und trocknen nur ersteres, wodurch ganz
beträchtliche Verluste an häufig gerade werthvollsten Stoffen entstehen, während
andere den Wassergehalt durch Beimengung verschiedener „trocknender“,
wasseransaugender Stoffe (Spreu, Heu- und Strohhäcksel) zu vermindern suchen, deren
Geringwerthigkeit indirekt groſse Vertheuerung der fertigen Waare verursacht. Wieder
andere trocknen nach vorheriger Bearbeitung (Pressen u.s.w.) in freier Luft; sie
können aber dadurch nicht einen solchen Grad von Entwässerung erreichen, wie er zur
Haltbarkeit unbedingt erforderlich ist, während die Erlangung desselben durch hohe
Wärmegrade wiederum Verflüchtigung werthvoller, oder Umsetzung oder Gewinnung leicht
veränderlicher Bestandtheile, oder Veränderung der Farbenschattirung und damit
beträchtliche Werthverminderung herbeiführt. Sie sind fast sämmtlich sehr sinnreich
ausgedacht und mechanisch zu hoher Vollkommenheit ausgearbeitet, aber die
Nichtberücksichtigung einer oder mehrerer oder aller jener Forderungen macht sie
ungeeignet den Trockenkörper unbeschränkt haltbar, rasch, vollständig an Menge und
unverändert in Güte zu gewinnen.
Allen diesen Ansprüchen wird aber das Trocknen in luftleerem
Räume gerecht, welches schon lange zu erwähntem Zwecke im Laboratorium
geübt, erst durch das Patent Paſsburg (vgl. 1886 259 * 86) und seine gut berechneten Einrichtungen zu
einem für Groſsbetrieb geeigneten Verfahren gemacht worden ist. Seine Erzeugnisse
stellen gewissermaſsen die höchste auf diesem Gebiete gegenwärtig mögliche Leistung
dar; denn trockener als in der Luftleere, rascher als in dieser, vollständiger als
aus ganzer Menge der Frischkörper und bei niedrigerer Wärme sind die Trockenwaaren
nicht wohl zu erzielen. Der niedrige Temperaturgrad, bei welchem unter technisch
höchst erreichbarer, fast völliger Luftleere die vollständige Entwässerung erfolgt,
schlieſst die Bürgschaft für denkbar geringste Veränderung der Frischstoffe und
geringsten Verlust durch Verdunstung derselben in sich ein. Energischer läſst sich
die Entwässerung nicht vollziehen und mit geringerem Wärmeaufwand (mit Abdampf zu
betreiben) ist dieselbe füglich anderweitig auch nicht zu bewerkstelligen, woraus
sich ergibt, welch wesentliche Ersparniſs an Zeit, Heizstoff, Anlage- und
Betriebskosten auch bei Trocknung solcher Stoffe erzielt wird, deren Natur die
Anwendung hoher Wärme erlaubt.
Paſsburg trocknet seine Frischkörper sämmtlich mit der
ganzen anhängenden Wassermasse, vermeidet ängstlich den Ablauf von Flüssigkeit, weil
diese in vielen Fällen einen Theil der werthvollsten Bestandtheile aufgeschwemmt und
gelöst enthält. Bei einigen, wie z.B. Branntweinschlempe, wird zunächst die
Flüssigkeit von den festen Theilen geschieden, für sich mittels Abdampf im Zwei-
oder Dreikörper zu Syrupsdicke eingedampft und dann, mit den vorher gewonnenen
festeren Theilen
vermischt, als dicker Brei, den eigentlichen Trockenapparaten zugeführt. Verdampfung
des Gesammtwassergehaltes in diesen allein würde zu theuer kommen. Letztere sind
ähnlich gestaltet wie die für Biertrebertrocknung dienenden Einrichtungen:
feststehende oder drehbare luftdichte Hohlkörper mit Dampf- oder Wassermantel zur
Auſsenheizung und inneren drehbaren oder feststehenden Wasser- oder Dampfheizkörpern
oder Rührwerken. Die Fortschaffung der zu trocknenden Massen von der
Einschüttöffnung nach der Entleerung besorgen Schnecken- oder Schaufelwerke
ununterbrochen, damit die einmal erreichte Luftleere nicht durch abwechselndes
Füllen und Entleeren jedesmal wieder preisgegeben zu werden braucht. Für andere
Körper sind die Einrichtungen je nach Erforderniſs anders gestaltet, mit
feststehenden oder ausnehmbaren Platten oder Pfannen, mit besonderer Wärmezuführung
u.s.w.
Die sehr hohen Anforderungen, welche an diese Einrichtungen, wegen der zu wirksamer
Arbeit nothwendigen bedeutenden Luftleere gestellt werden müssen, haben bei
Anordnung und Herstellung derselben äuſserste Sorgfalt erfordert.
Eine groſse Schwierigkeit liegt in der Uebertragung der zur Verdampfung nothwendigen
Wärme an viele zu trocknende Stoffe, welche bei abnehmendem Wassergehalte zäh und
klebrig werden. Bei Flüssigkeiten oder solchen Körpern, welche auch mit sehr
geringem Wassergehalte bei den in Wirkung kommenden Wärmegraden noch flüssig sind,
ist jene Wärmeübertragung leicht mittels Heizröhren oder Heizflächen zu erreichen,
weil der fortwährend in ihnen stattfindende Kreislauf dieselbe besorgt. Paſsburg aber ist es gelungen, durch Anordnung von
Wärmemagazinen den in Betracht kommenden Körpern, ohne sie selbst höher als
gewünscht zu erhitzen, so viel Wärme mit in den luftleeren Raum zu geben, wie zur
Verdampfung des zu entfernenden Wassers nothwendig, und ist dadurch in der Lage die
Vacuumtrocknung auf allerlei Stoffe anzuwenden, welche bisher der raschen und
vollkommenen Trocknung im Groſsbetriebe nicht zugänglich waren.
Verfahren und Einrichtung erlauben Ausführung für jede beliebige Leistung und sind
für Trocknung verschiedenster Körper bei E. Paſsburg in
Breslau in fortdauerndem Betriebe. Kosten für Einrichtung und Betrieb stellen sich
im Allgemeinen entsprechend der gröſseren oder kleineren Menge zu entfernenden
Wassers theurer oder billiger, richten sich selbstverständlich sehr bedeutend nach
den örtlichen Verhältnissen, werden aber unter allen Umständen, bei Erreichung
gleichen oder ähnlichen Erfolges, wesentlich, meist um das Mehrfache ihres Betrages,
von denen irgend eines anderen Verfahrens übertroffen. Die Kenntniſs des Gehaltes an
Trockensubstanz erlaubt ein vorläufiges vergleichendes Urtheil über die Kosten
sowohl, wie auch über die Höhe der Ausbeute an Trockenwaare, welche dem Betrage der
Trockensubstanz, zuzüglich einiger Procente Wasser entspricht. Dieser Wassergehalt
der Trockenwaare kann
beliebig vermindert werden; bei organischen Körpern, wie Gemüse, Fleisch, Obst,
Branntweinschlempe und ähnlichen auf 5 Proc.
Die Anwendung der Vakuumtrocknung auf Rohstoffe verschiedenster Art eröffnet
bezüglich deren Aufbewahrung, Verwendung oder Weiterverarbeitung ganz neue
Gesichtspunkte, weil sie Bedürfnissen gerecht wird, deren Befriedigung seither
mangels tauglichen oder lohnenden Verfahrens unthunlich gewesen ist. Die Kartoffeln,
welche zur Branntweinbrennerei dienen, werden während etwa 1½ Monaten geerntet und
müssen in den meisten Brennereien wegen möglichster Gleichmäſsigkeit des
Geschäftsbetriebes etwa 9 Monate vorhalten; der Stärkegehalt derselben nimmt bei
noch so vorsichtiger und sorgfältiger Aufbewahrung von dem Zeitpunkte an ab, wo die
Knollen vollständige Reife erlangt haben, und die Ausbeute wird ständig geringer, je
weiter man von der verflossenen Ernte entfernt ist. Billige ohne irgend welche
Zersetzung eines oder mehrerer Bestandtheile derselben vollzogene Trocknung der
Kartoffeln und Aufbewahrung derselben, wie Getreide, auf Schüttböden und Speichern,
verhindert jeden Verlust an kostbarem Stärkemehle, sichert nicht nur vollkommen
gleichmäſsige Ausbeute, sondern macht auch unabhängig von Zufälligkeiten und Schäden
verschiedenster Art. Die Kartoffeln selbst werden durch solche Trocknung auch im
Winter frachtfähig und handelsfähiger als bisher, weil der etwa 70 bis 80 Proc.,
betragende Wassergehalt, auf Mindestmaſs gebracht, die Fracht nicht mehr übermäſsig
vertheuert. Auch für Ernährungszwecke wird durch solche Trocknung nicht nur das
Gebiet vortheilhaften Einkaufes für Groſsverbrauchsplätze wesentlich erweitert,
sondern der Handel selbst unabhängiger von Rücksichtnahme auf leichte
Verderblichkeit der Waare. Wohlfeilere Aufspeicherung ermöglicht die Benutzung in
der Luftleere getrockneter Kartoffeln und Gemüse aller Art bei der Verproviantirung
von Festungen, Schiffen u.s.w. und sichert gleiche Vortheile, wie der Genuſs
derselben in frischem Zustande.
Das Gleiche gilt für Obst, welches übrigens nicht sämmtlich dieser Art von Trocknung
unbeschadet seines handelsfähigen Aeuſseren unterworfen werden kann. Himbeeren,
Erdbeeren, Johannisbeeren, Kirschen, Pflaumen und ähnliche Sorten, welche man mit
ihrer unverletzten überaus zarten Oberhaut getrocknet zu sehen gewohnt ist,
zerplatzten in luftleerem Räume. Obgleich nun die Güte dadurch nicht wesentlich
benachtheiligt wird, so miſsfällt doch das Aussehen dieser fertigen Trockenfrüchte
zu sehr, als daſs man gegenwärtig auf groſsen Markt rechnen könnte. Aepfel dagegen,
Birnen und andere groſse Früchte, welche zerschnitten getrocknet zu werden pflegen,
zeigen wegen kurzer Einwirkung der niedrigen zur Anwendung kommenden Temperatur eine
Güte, welche derjenigen der frischen Früchte nicht im Mindesten nachsteht.
Anwendung der Trocknung in luftleerem Räume auf Fleisch und ähnliche Körper liefert
gleichfalls ein Erzeugniſs, welches nach wieder vorgenommener Aufqellung und Durchtränkung mit reinem
Wasser sich in Geruch, Geschmack und äuſserer Erscheinung von frischer Waare nicht
unterscheidet. Sein äuſserst geringer Wassergehalt bedingt bei nicht gar zu
zweckwidriger Aufbewahrung, nach Art des Getreides, fast unbegrenzte Haltbarkeit und
gewährt, wie die getrockneten Gemüse und Erdfrüchte, neben der Möglichkeit der
Zufuhr aus gröſserer Entfernung, auch diejenige, beliebig groſse Mengen
aufzuspeichern und den Genuſs von Speisen aus frischem Fleisch an Orten und zu
Zeiten, wo dieselben sonst unerreichbar sind. Wenn bisher versucht wurde, die
ungeheuren Viehheerden der Halbwildnisse den Bedürfnissen der kultivirten Länder
nutzbar zu machen, so hat man die Fleischmassen entweder nur theilweise in Form
einzelner Bestandtheile frachtfähig machen können (Fleischextract), während deren
groſser Resttheil in wesentlich minderwerthigere Form übergeführt werden muſste,
oder man hat sie mit ihrer gesammten Wassermenge, also einem weit überwiegenden
Ballast beladen, in frischem Zustande, gefroren zu versenden gesucht (vgl. 1887 264 564), oder durch Einsalzen und Einpökeln haltbar und
verfrachtungsfähig gemacht. Der gewaltige Unterschied zwischen Pökelfleisch und
frischem Fleisch braucht nicht besonders aus einander gesetzt zu werden, wohl aber
mag hingewiesen sein auf den Unterschied zwischen der Güte gefroren gewesenen und
wieder aufgethauten und derjenigen des ganz frischen Fleisches. Letzteres, in der
Luftleere getrocknet, bei gewöhnlicher Wärme wieder genügend mit Wasser durchtränkt
und aufgequollen, zeigt, wie schon oben gesagt, alle Eigenschaften des frischen und
ist nicht durch gleichzeitige Mitverfrachtung und Verzollung von mehr als ⅔ seines
Gewichtes Wasser vertheuert worden. Es stellt, weil es alle Bestandtheile des frischen Fleisches unverändert und in
ungeschmälerter Menge enthält, gewissermaſsen das denkbar concentrirteste
Nahrungsmittel dar und vereinigt, in Verbindung mit zweckentsprechenden Mengen
getrockneter Gemüse oder Erdfrüchte, in kleinstem Gewichte die gröſste Menge
schmackhaftester, gesundester und leichtest genuſsfertig zu machender Nahrung. Für
marschirende Truppentheile, Schiffsmannschaften, Magazinirung, für Verproviantirung
von Festungen, von einzeln gelegenen, nur mitunter zugänglichen Stationen, auf
Reisen durch unwirthliche Gegenden, aber auch für Befriedigung allgemein vorhandener
Ernährungsbedürfnisse der breitesten Volksschichten, bei welchen häufig rasche Zubereitung schmackhafter und nahrhafter Speisen
hoch bedeutungsvoll ist, besitzt das Paſburg'sche
Verfahren nicht zu unterschätzende Wichtigkeit (vgl. Anschütz 1885 258 75. Decken 1887 263 * 382).
(Schluſs folgt.)