3) =ost- und hinterindische=: Java, Manilla, Bengal, Mauritius, Reunion
oder Bourbon, Cochinchina, Siam, Canton.
In England unterscheidet man neuerdings zuweilen zwischen
=Sclavenzucker= und =freiem Zucker=. Freier Zucker kommt von Jamaica,
Barbados, Demerara, Antigua, Trinidad, Dominica; Sclavenzucker dagegen
von Cuba, Havanna, Brasilien, Ste. Croix, Portorico.
Der =Handelswerth des Rohzuckers= richtet sich nach der Menge und der
Natur der fremden Substanzen, welche den Zucker in dem Rohzucker stets
begleiten. Diese Substanzen sind Wasser, Farbstoffe, eiweissartige und
gummöse Körper, Sand und Erde, lösliche Mineralsalze, Essigsäure und
andere Säuren, welche von einer theilweisen Gährung des Zuckers
herrühren. Alle diese Substanzen müssen während des Raffinirens
verschwinden. Einige derselben sind auf die Reinigung ohne
nachtheiligen Einfluss; das Wasser, die organischen Ueberreste und der
Sand vermindern nur durch ihre Gegenwart die Menge des vorhandenen
Zuckers, während die fremden löslichen Substanzen, namentlich die
Mineralsalze, die Ausbeute an raffinirtem Zucker verhindern, indem sie
einen Theil des krystallisirbaren Zuckers in nicht krystallisirbaren
überführen. =J. Renner= fand in 100 Theilen Rohzucker:
In In
Java. Havanna. Surinam. Kandis. Melis.
Rohrzucker 98,6-83,1 97,0-87,3 92,3-85,4 99,6 99,7
Schleimzucker 5,5-0,3 3,7-0,9 4,4-1,6 0,1 0,2
Wasser 6,1-0,3 3,5-0,9 6,3-3,6 0,2 0,1
Asche 2,1-0,2 1,4-0,0 2,0-1,2 0,1 --
Caramel, Gummi,
Pflanzensäure etc. 3,5-0,5 4,5-0,4 2,1-1,1 -- --
[Sidenote: Melasse.]
Die =Melasse= bildet sich als Nebenprodukt der Rohzuckerfabrikation in
sehr verschiedener Menge je nach den klimatischen Verhältnissen, unter
denen das Zuckerrohr gewachsen ist. In sehr warmen Gegenden, wo das
Zuckerrohr zur vollkommenen Reife gelangen kann, entsteht weniger
Melasse als in anderen, zur Cultur des Rohres weniger geeigneten
Gegenden. Die Menge der Melasse variirt ferner nach den Varietäten des
Zuckerrohres, nach der Jahreswitterung, nach der Bodenbeschaffenheit,
nach der Art des angewendeten Düngers. In chemischer Beziehung ist die
Melasse als eine concentrirte wässerige Lösung von krystallisirbarem
Zucker, Schleimzucker, kleinen Mengen von Caramel und Mineralsalzen zu
betrachten, in welcher zuweilen kleine Krystalle von Rohrzucker sich
suspendirt befinden. Sie erscheint als eine dunkel rothbraune, zähe,
fadenziehende Flüssigkeit von stark süssem Geschmack. Ein grosser Theil
der Melasse wird in den Colonien zur Rumbereitung verwendet; der Rest
dient als flüssiger Zucker zur Nahrung. Die Melasse geht sehr leicht in
die geistige und dann in die Essiggährung über. Der bei der Anfertigung
von gedecktem Zucker erhaltene Syrup (gedeckter oder grüner Syrup) wird
weiter auf Zucker verkocht. =J. Renner= fand in sehr consistenter
Melasse:
a. b.
Rohrzucker 32,97 40,36
Schleimzucker 4,30 7,38
Wasser 13,71 16,25
Asche 3,35 3,78
Caramel, Gummi etc. 45,65 32,22
[Sidenote: Die Raffination des Rohzuckers.]
=Die Raffination des Rohzuckers.= Die Reinigung des Rohzuckers und dessen
Umwandlung in raffinirten Zucker zerfällt in folgende Operationen,
nämlich in
1) =Das Schmelzen und Klären.= Das Entfernen des Rohzuckers aus den
Kisten und Fässern ist nicht ganz leicht, da die Gefässe an ihren
Wänden eine nicht unbedeutende Menge des feuchten, selbst schmierigen
Zuckers zurückhalten, dessen Herausschaffen mit der Hand oder mit
Werkzeugen kostspielig ist und nur ein unvollkommenes Resultat geben
würde. Man bedient sich deshalb häufig eines einfachen und
vortheilhaften Verfahrens, nach welchem man die Fässer über eine
gewölbte und mit einer Rinne versehene Kupferplatte stürzt und aus
einem Rohr Dampf in das Innere der Kiste oder des Fasses strömen lässt.
Indem sich der Dampf verdichtet, sättigt er sich mit Zucker, fliesst in
die Rinne und von da in ein Reservoir. Die sich darin ansammelnde
Flüssigkeit dient zur Auflösung des Rohzuckers. Der aufzulösende
Rohzucker wird vorher durch ein Sieb gerieben, um alle Klumpen, die der
Auflösung Schwierigkeiten bereiten würden, zu zertheilen. Das Auflösen
selbst geschieht in den meisten Raffinerien in kupfernen mit Dampf
geheizten Pfannen. Die zur Auflösung des Rohrzuckers erforderliche
Wassermenge beträgt gegen 30 Proc. vom Gewicht des Zuckers. Aus der
=Schmelzpfanne= kommt die Rohrzuckerlösung in eine zweite kupferne
Pfanne mit doppeltem Boden, die =Läuterpfanne=. Als Klärmittel wendet
man gegenwärtig fein gepulverte Knochenkohle und eine in der Wärme
coagulirbare Eiweisssubstanz wie Hühnereiweiss oder Blut an. Das Blut
(Rinds- oder Hammelblut) wird, sowie es den Thierkörper verlassen hat,
mit Ruthen geschlagen, um daraus das Fibrin zu entfernen, und in gut
verschlossenen und geschwefelten Fässern, in die man eine kleine Menge
wässeriger schwefliger Säure oder schwefligsauren Kalk giebt,
aufbewahrt. Zu einer genügenden Klärung ist ein Zusatz von 3-4 Proc.
Knochenkohlenpulver und 1/2-2 Proc. Blut genügend. Sobald man
Kohle und Blut in die Läuterpfanne gebracht hat, wird mit einem
Rührer stark von unten nach oben gerührt und die Flüssigkeit bis zum
tüchtigen Aufwallen erhitzt. Das Bluteiweiss gerinnt, hüllt alle
trübenden Theile ein und verhindert, dass sie später durch die Filter
gehen. Die geronnene Masse scheidet sich nebst dem Kohlenpulver an der
Oberfläche als dicker, zusammenhängender Schaum aus.
2) Das =Filtriren= der geklärten Zuckerlösung geschieht mit Hülfe der
=Taylor='schen Filter[105]. Das Durchgelaufene, =Klärsel=, wird in
einem Klärselbehälter aufgefangen und auf =Dumont='sche Filter
gebracht, in denen sich Knochenkohle befindet. Hier geht die Entfärbung
vor sich. Der filtrirte Saft kommt in die Kochpfanne.
[105] Um Wiederholungen zu vermeiden, werden die =Taylor='schen Filter,
sowie andere bei der Raffination des Zuckers vorkommende Apparate
und Manipulationen erst bei der =Rübenzuckerfabrikation=
beschrieben werden.
3) Das =Kochen des Klärsels= geschah früher in Pfannen mit freier
Feuerung, welche jetzt überall durch die Vacuumapparate ersetzt sind,
bei denen der luftverdünnte Raum durch Luftpumpen und Einspritzungen
mit kaltem Wasser hervorgebracht wird. Die Arbeit des Einkochens ist
der beim Rohzucker völlig gleich, nur ist der Grad des Verkochens
verschieden; je weniger rein und je mehr verändert der Syrup ist, desto
stärker wird er eingekocht, bis der noch heisse Saft 42-43° B. zeigt
oder etwa 10-12 Proc. Wasser enthält.
4) Das =Krystallisiren und Kühlen=. In der Regel beginnt der Zucker
schon in der Vacuumpfanne zu krystallisiren; er kommt dann in die
sogenannten =Kühler=, die indessen richtiger Wärmepfannen heissen, in
welchen er bis auf 80° erwärmt wird. Sobald die Kristallbildung auf der
Oberfläche und an den Wänden beginnt, rührt man mit grossen hölzernen
Krücken (Stirrhölzern) langsam um, damit die entstandenen Krystalle in
der Flüssigkeit sich zertheilen. Nach einiger Zeit, nachdem neue
Krystalle sich gebildet haben, rührt man von Neuem um. Die Temperatur
der Masse hat sich dabei bis auf 50° erniedrigt. Diese
Zuckerausscheidung in Folge von Erkalten heisst die =rasche
Krystallisation=; auf ihr beruht die jetzt allgemein übliche
Darstellung des festen Zuckers. In früherer Zeit wendete man zu
demselben Zwecke die =langsame Krystallisation= an, bei welcher das
nicht bis zum Krystallisationspunkte eingekochte Klärsel einer
langsamen Verdunstung in erwärmten Räumen unterworfen wurde, der Zucker
sich demnach nicht in Folge von Erkalten, sondern von Wasserentziehung
ausschied.
5) Das =Füllen= der krystallinischen Masse in =Formen=, in denen sich
die Zuckerbrote bilden sollen. Das Verfahren beim Füllen ist
verschieden, je nachdem man die ältere Kochweise über freiem Feuer oder
die Vacuumpfannen anwendet. Nach der älteren Methode füllte man die
Formen zuerst nur bis zu einem Drittheil voll, nach einiger Zeit bis zu
zwei Drittheilen und zuletzt die Form voll bis einen Zoll vom oberen
Rande. Der Grund dieses unterbrochenen Füllens war eine gleichmässige
Mischung des Kornes. Zehn Minuten nach dem Füllen ist eine Krystallhaut
auf der Oberfläche der Brote wahrzunehmen, worauf man zum ersten Rühren
mit einem langen hölzernen Messer schreitet (das =Holen=, d. h. aus
der Spitze holen), um alle Krystalle in der Masse gut zu zertheilen.
Nach etwa einer halben Stunde wird diese Operation wiederholt; man
nennt sie jetzt das =Stirren=. Bei Anwendung von Vacuumpfannen ist das
Füllen in drei Perioden, das Holen und Stirren nicht mehr nöthig. Das
Local, in welchem das Füllen geschieht, wird beständig auf einer
Temperatur von 25-30° erhalten.
6) Das =Decken und Trocknen=. Die gefüllten Formen kommen nach 8-12
Stunden aus der Füllstube auf den Zuckerboden; hier werden die
zugepfropften Spitzen der Formen mit Hülfe einer Ahle geöffnet, damit
der zwischen den Zuckerkrystallen befindliche Syrup (=grüner= oder
=ungedeckter Syrup=) ablaufe. Nachdem dies geschehen, schreitet man zum
=Decken=, d. h. zum Auswaschen der Zuckerkrystalle durch langsame
Filtration mit Hülfe von Wasser, welches aus einem Thonbrei fliesst,
oder durch Verdünnung des zwischen den Zuckerkrystallen befindlichen
Syrups mit reiner Zuckerlösung (feinem Klärsel oder Decksel). Da das
Ablaufen des grünen Syrups viel Zeit erfordert, so benutzt man jetzt
die Centrifugalkraft, um den flüssigen Antheil des Zuckers von dem
festen zu trennen. Nach beendigtem Decken dreht man die Formen auf ihre
Basis um (das =Löschen=), damit der an der Spitze angesammelte Syrup
sich in der ganzen Masse des Zuckerbrotes vertheilen könne. Das
Trocknen geschieht zuerst an der Luft, dann in Trockenstuben, bei
anfänglich 25°, bis zuletzt bei 50°. Alles Uebrige, das bei der
Raffination des Rohzuckers zu erwähnen wäre, ist unter der
Rübenzuckerfabrikation zu suchen.
[Sidenote: Rohrzuckerproduktion.]
Die =Gesammtproduktion an Rohrzucker= beträgt gegenwärtig (1870) gegen 55
Mill. Ctr., davon kommen auf
Cuba 15 Mill.
Portorico 4,5 "
Brasilien 1,0 "
Vereinigte Staaten 1,25 "
Mauritius 6,00 "
Reunion 3,75 "
Brit. Ostindien 6,50 "
Antillen, franz. 5 "
" dän. 0,33 "
" holländ. 0,64 "
" engl. 9 "
Java 5 "
Manilla 3 "
An Zucker überhaupt werden jährlich producirt:
Rohrzucker 55,000,000 Ctr.
Rübenzucker 16,000,000 "
Palmenzucker 2,160,000 "
Ahornzucker 1,125,000 "
---------------
74,285,000 Ctr.
B. Rübenzucker.
[Sidenote: Allgemeines und Geschichtliches.]
Es war im Jahre 1747, als der Apotheker =Marggraf= in Berlin in einer der
Akademie der Wissenschaften vorgelegten Abhandlung das Vorhandensein von
krystallisirbarem Zucker in der =Runkelrübe= (_Beta cicla_) nachwies und
auf die Wichtigkeit dieser Beobachtung für die Landwirthschaft und die
Fabrikation von einheimischem Zucker aufmerksam machte. Er schied durch
Extraction mit Alkohol aus der weissen Rübe 6,2, aus der rothen Varietät
4,5 Proc. Zucker ab. Dass =Marggraf='s Beobachtungen nicht weiter
verfolgt wurden, dazu trugen ausser technischen Schwierigkeiten
vielfacher Art auch die damaligen politischen Verhältnisse viel bei. Nach
dem Aachener Friedensschlusse überschwemmten die Engländer mit ihrem
wohlfeilen Colonialzucker die auf's Neue zugänglichen Märkte Deutschlands
und schlossen alle Concurrenz des mit vielen Kosten erzeugten
Rübenzuckers mit dem Colonialzucker aus. Lange Zeit ruhte die Darstellung
von Zucker aus Rüben. Erst gegen Ende des 18. Jahrhunderts kam man in
Deutschland wieder darauf zurück und begann der fabrikmässigen
Darstellung des Rübenzuckers grössere Aufmerksamkeit zu schenken.
=Achard= und =Hermbstädt= in Berlin stellten in dem ersten Jahrzehend des
laufenden Jahrhunderts Versuche über Rübenzuckererzeugung an, und
namentlich war es der erstere, welcher es dahin brachte, bis zu 6 Proc.
krystallisirten Zucker und 4 Proc. Melasse aus der Rübe und zwar im
Grossen abzuscheiden. Alle Bemühungen der damaligen Zeit, eine heimische
Zuckerindustrie zu gründen, würden indessen vergeblich gewesen sein,
wären sie nicht in eine Zeit gefallen, welche mit gebieterischer
Nothwendigkeit die Aufmerksamkeit der Regierungen auf die Erzeugung von
vaterländischem Zucker lenkte. Es war die Zeit des Continentalsystems.
Allgemeiner Krieg gegen die Produkte der Colonien und gegen England
sollte eine Lähmung des britischen Handels bewirken und den Continent
unabhängig von England machen. Der Preis der Colonialwaaren steigerte
sich ausserordentlich; für einen Centner Zucker, für welchen man im Jahre
1805 38-63 fl. zahlte, forderte man im Jahre 1811 350 fl. -- eine
genügend starke Triebfeder zur Darstellung von einheimischem Zucker.
Hierzu kam noch, dass der erste Napoleon die junge Industrie mächtig
unterstützte. Es entstanden hunderte von Fabriken, die aber sämmtlich,
weil sie auf zu künstlichem Untergrunde beruhten, nicht länger ihre
Existenz fristeten, als das Continentalsystem dauerte. Vielleicht hätte
indessen schon damals die neue Industrie Wurzel fassen können, wäre nicht
die Mehrzahl der Fabriken von Speculanten ins Leben gerufen worden, die
mehr die in Aussicht gestellte hohe Prämie als die eigene Befähigung zu
industriellen Unternehmungen getrieben hatte. Zudem waren die meisten
Fabriken an unpassenden Orten und mit einem Kapitalaufwande angelegt,
welchen der niedrige Zuckerpreis nach der Aufhebung der Continentalsperre
nicht mehr ertragen konnte. Doch kaum zehn Jahre nach dem Sturze
Napoleon's I. betrat die Rübenzuckerfabrikation die industrielle Arena
von Neuem und zwar diesmal mit Erfolg. Dieser mächtige Umschwung war
theils eine Folge der Fortschritte der Naturwissenschaften und der
Technik, welche manche für die Rübenzuckergewinnung belangreiche
Erfindung zu Tage befördert hatte, zum grossen Theile aber auch eine
Folge des Schutzes, welchen die Regierungen der neuen Industrie
gewährten. Sie ist unter dem Zollschutze gross geworden und gegenwärtig
steht sie da in erster Reihe unter den Grossindustriezweigen
Deutschlands. Seit einigen Jahren exportirt die Rübenzuckerindustrie des
Zollvereins nahezu 1 Million Centner Rübenzucker.
[Sidenote: Arten der Rübe.]
Die Stammpflanze der =Runkelrübe= (Zuckerrübe, Mangold) ist eine ziemlich
unscheinbare zweijährige Pflanze (_Beta maritima_), welche an den
Gestaden des Mittelmeeres, hauptsächlich an der spanischen und
portugiesischen Küste, so wie in Dalmatien wild wächst und in die Familie
der meldenartigen Gewächse (Chenopodeen, Atripliceen) gehört. Lange Zeit
hindurch war man der irrigen Meinung, die Runkel- oder Zuckerrübe sei ein
Bastard der rothen und weissen Rübe, eine Ansicht, welche nur in der
Kindheit der Wissenschaft möglich war. Anfangs gehörte sie der
Gartencultur an. Man baute sie wegen ihrer schmackhaften Blattstengel als
Gemüse und die rothe Varietät der Wurzeln wegen, bis sie gegen Anfang des
19. Jahrhunderts in die Reihe der Futterpflanzen trat. Aber auch als
solche fand sie nicht die ihr gebührende Würdigung, bis endlich die
Continentalsperre ihren grossen Zuckergehalt wieder in Erinnerung
brachte. Seitdem hat sie als Fabrikpflanze die grösste Bedeutung erlangt.
Es ist die Aufgabe der Landwirthe, auf einer gegebenen Fläche das Maximum
an zuckerreichsten Rüben zu erzeugen, die Aufgabe des Agriculturchemikers
und Pflanzenphysiologen, den durchschnittlichen Zuckergehalt von 10-10,5
Proc. durch Abänderung des Ernährungsprocesses, durch zweckmässige
Düngung und sorgfältige Pflege der Pflanze zu erhöhen. Zahlreiche
Analysen von einzelnen Zuckerrüben ergaben einen Zuckergehalt von 13,
sogar bis zu 14 Proc. Welcher Triumph für die Wissenschaft des
Ackerbaues, wenn es einst gelingen sollte, die Ausnahme zur Regel zu
machen und allen Rüben einen Zuckergehalt von 14 Proc. zu geben. In
dieser Richtung lässt sich von der Ausbildung der Naturwissenschaft des
Ackerbaues noch sehr viel erwarten.
In Deutschland werden hauptsächlich folgende sechs Zuckerrübensorten
gebaut: 1) die =Quendlinburger= Rübe (schlank und spindelförmig,
röthlich oder mit rosa Anflug, ist sehr zuckerreich und wird 14 Tage
früher reif als alle übrigen Sorten); 2) die =schlesische= Rübe
(birnförmig, hellgrüne Blattrippen, daher auch =Grünrippe= genannt, ist
ärmer an Zucker als die vorige Art, liefert aber einen bedeutenden
Gewichtsertrag); 3) die =sibirische= Rübe (birnförmig, weisslichgrüne
Blattrippen, weshalb auch =Weissrippe= genannt, noch ärmer an Zucker
als die schlesische Rübe, giebt aber einen hohen Gewichtsertrag); 4)
die =französische= (oder belgische) Rübe (kleinblätterig, Rübe schlank
und spindelförmig, zuckerreich); 5) die =Imperialrübe= (schlank und
birnenförmig, die zuckerreichste Rübe); 6) die =Elektoralrübe= (nach
=F. Knauer= in Gröbers bei Halle a/S. eine Spielart der vorigen). Die
Rübe ist eine zweijährige Pflanze: in dem ersten Jahre entwickelt sie
blos Wurzeln und Blätter, in dem zweiten Jahre trägt sie dann den
Samen. Während des ersten Jahres schöpfen Blätter und Wurzel aus der
Atmosphäre und der Ackerkrume atmosphärische und mineralische
Nahrungsmittel und grosse Mengen Wasser, welche Stoffe, von den
Blättern verarbeitet, zum Theil zum Wachsthum der Wurzel beitragen und
sich in dem Zellgewebe derselben ansammeln, um in dem nächsten Jahre
zur Entwickelung des Blüthenstengels und der Samen verwendet zu werden.
Gerade die Ansammlungen jener Flüssigkeiten in dem Wurzelgewebe sind
es, welche die Rübe zur Gewinnung des Zuckers so geeignet machen. Die
beste Zeit für die Rübenernte würde demnach jedenfalls diejenige sein,
in welcher die Rübe am meisten entwickelt ist und in ihren Gefässen die
grösste Menge des zuckerreichen Saftes aufgespeichert hat. Da die
Vegetation der Rübe den Winter hindurch nicht ruht, wenn diese auch
dann nur in weniger merkbarer Weise vor sich geht, so wäre der
passendste Zeitpunkt zur Rübenernte im Frühjahre in dem Augenblicke, wo
der Zelleninhalt der Wurzeln zum Theil zum Aufbau des Blüthenstengels
verwendet werden soll. Leider verträgt die Rübe den Frost der
nördlichen Winter nicht, und man ist genöthigt, anstatt die ergiebigere
Frühjahrsernte abzuwarten, zur Ernte schon im Herbste zu schreiten.
Ueber den =Ertrag an Rüben= in verschiedenen Gegenden hat man folgende
Angaben:
Es liefert ein Magdeburger Morgen (4 Morgen = 1 Hektare = 3 bayerische
Tagwerke):
==============+===============+=========+==================+==========
| | Rüben |Fabrikationsfähige| Zucker
| |überhaupt| Rüben in | in
In | Nach | in | Centnern | Pfunden
| |Centnern | |
==============+===============+=========+==================+==========
| | | |
Oesterreich | Krause | 104-145 | 88-123 | 770-1084
Oesterreich | Burger | 169-193 | 143-164 | 1256-1560
Böhmen | Neumann | 112-145 | 95-123 | 836-1160
Preussen | Lüdersdorf | 146 | 124 | 1088
Preussen | Thaer | 180 | 153 | 1336
Baden | Stölzel | 120-160 | 102-136 | 896-1196
Frankreich: | | | |
nördl. |} | | |
Departements|} | 198 | 168 | 1476
andere |} Dumas | 124 | 105 | 924
Departements|} | | |
Frankreich | Boussingault | 149 | 127 | 1116
Im Allgemeinen pflegt man einen Ertrag von 140-160 Ctr. gekappter und
geputzter pro Morgen einen recht guten zu nennen.
[Sidenote: Chem. Zusammensetzung der Rübe.]
Das Fleisch der Zuckerrübe besteht aus einem Aggregat von Zellen, in
denen der klare und farblose Saft enthalten ist. Die Zellen sind
äusserst klein; 1 Kubikcentimeter des Rübenfleisches soll über 60,000
Zellen in sich fassen. Die mittlere =chemische Zusammensetzung= der
Zuckerrübe ist folgende:
Wasser 82,7
Zucker 11,3
Cellulose 0,8
Albumin, Caseïn und andere eiweissähnliche Körper 1,5
Fett 0,1
Organische Substanzen, wie Citronensäure, Pektin und }
Pektinsäure, sich färbender Stoff, Asparagin, }
Asparaginsäure, eine organische Base, das }
Betaïn[106] u. s. w. }
Organische Salze (Calciumoxalat und -pectat, Kalium- } 3,7
und Natriumoxalat und -pectat) }
Unorganische Salze (Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, }
Chlorkalium, Calciumphosphat, Magnesiumphosphat }
u. s. w.) }
[106] Das =Betaïn= hat nach =C. Scheibler= die Formel
C_{15}H_{33}N_{3}O_{6}.