1) dadurch, dass das Dampfgemisch wiederholt durch alkoholische
Flüssigkeiten streicht, die durch Verdichtung der anfangs einströmenden
Dämpfe entstanden sind; später, wenn die Temperatur in Folge
fortgesetzten Einströmens von Dämpfen sich steigert, findet eine neue
Destillation statt, wobei die Dämpfe weit alkoholreicher sind, als bei
der ersten Destillation (Princip der =Rectification=);
2) dass die Dämpfe wiederholt der Einwirkung der kühleren Wände und
Metalloberflächen des Apparates ausgesetzt werden; durch eine derartige
regulirte Abkühlung ist man im Stande, das =Dampfgemisch zu zerlegen=,
so dass der alkoholreichere Theil dampfförmig bleibt, während die
Wasserdämpfe sich verdichten (Princip der =Dephlegmation=).
Ehedem war man genöthigt, wenn man starken Spiritus darstellen wollte,
das Destillat wiederholten Destillationen zu unterwerfen, welche Geld
und Zeit kosteten. Gegenwärtig finden diese Rectificationen in dem
Apparate selbst statt und dadurch, dass man das Dampfgemisch zerlegt,
ist man im Stande, durch eine einmalige Destillation Spiritus von
beliebiger Stärke darzustellen.
An den meisten der neueren Destillirapparate lassen sich folgende
Theile unterscheiden:
1) die Blase oder der Kessel, in welchem die sich zu destillirende
weingare Maische befindet;
2) zwei Kühlapparate, deren einer als =Rectificator= dient; der andere
vervollständigt die Condensation des fertigen Produktes;
3) ein =Dephlegmator=, in welchem das Dampfgemisch (Lutterdampf)
zerlegt wird in einen Theil, der viel wässeriger ist und sich
verdichtet, während ein anderer weit alkoholreicherer Theil dampfförmig
bleibt. Letzterer gelangt in den Kühlapparat, ersterer fliesst zur
Blase zurück.
Von den in Deutschland üblichen Destillirapparaten, bei welchen die zu
destillirende Substanz weingare Kartoffelmaische ist, seien in Folgendem
die Apparate von =Dorn=, =Pistorius=, =Gall=, =Schwarz= und =Siemens=
beschrieben.
[Illustration: Fig. 233.]
Der =Dorn='sche Apparat (Fig. 233) besteht aus der Destillirblase _A_,
dem geräumigen und dadurch als Dephlegmator wirkenden Helme _B_, dem
Kühlapparate _D_ und dem zwischen Blase und Kühlapparat liegenden
kupfernen Gefässe, welches durch eine Scheidewand in zwei Abtheilungen
_C_ und _F_ getheilt ist, von welchen die obere als Vorwärmer, die
untere als Rectificator (Lutterbehälter) wirkt. Das mit dem Helm in
Verbindung stehende kleine Kühlfass gestattet in jedem beliebigen
Momente die aus der Blase sich entwickelnden Dämpfe auf ihren
Alkoholgehalt zu prüfen. Der Vorwärmer ist bis zum Niveau des Hahnes
_o_ mit Maische gefüllt und fasst gerade so viel Maische, als zur
Füllung der Brennblase erforderlich ist. Mit Hülfe des Rührwerkes _x x_
wird die Maische von Zeit zu Zeit durcheinander gerührt, um die
Wärmeabsorption gleichmässig zu machen. Die aus der Blase sich
entwickelnden Lutterdämpfe treten in das Schlangenrohr _i_ und erwärmen
dadurch die Maische nach und nach bis fast auf 85°. Nach beendigter
Destillation wird die Schlempe durch _a_ abgelassen und die Blase aus
dem Vorwärmer wieder mit Maische gefüllt. Sobald die Destillation
beginnt, werden die Dämpfe in dem Schlangenrohre _i_ des Vorwärmers
verdichtet und sammeln sich als Flüssigkeit in dem Lutterbehälter _F_
an. Werden die Dämpfe in _i_ nicht mehr condensirt, was der Fall ist,
sobald die Maische eine gewisse Temperatur erlangt hat, so treten sie
in den Lutter und erhitzen denselben bis zum Sieden. Die durch diese
zweite Destillation (Rectification) sich bildenden Dämpfe gehen durch
_y_ in das Schlangenrohr _z z_ des Kühlapparates und treten bei _p_ als
Flüssigkeit aus. Mit dem Destilliren wird fortgefahren, bis das
Destillat nur noch 35-40 Proc. Alkohol enthält; dann prüft man mit
Hülfe des kleinen Kühlapparates _K_, ob sich aus der Maische noch
Alkoholdämpfe entwickeln. Zeigt sich in dem bei _n_ antretenden
Destillat kein Alkohol, so ist die Destillation als beendigt anzusehen.
Die Blase wird entleert, von Neuem aus dem Vorwärmer mit Hülfe von _l_
gefüllt, der Vorwärmer mit neuer weingarer Maische beschickt und die
Destillation wieder begonnen. Das in dem Lutterbehälter befindliche
Lutter fliesst durch das Rohr _j_ oder _q_ in die Brennblase zurück.
Der =Dorn='sche Apparat enthält, wie aus der Abbildung und Beschreibung
folgt, keinen eigentlichen Dephlegmator, auch hat er nur eine
Brennblase. Man benutzt ihn daher gegenwärtig seltener zur
Alkoholgewinnung aus Maische, als vielmehr zur Spiritusrectification.
[Illustration: Fig. 234.]
[Illustration: Fig. 235.]
[Sidenote: Apparat von Pistorius.]
In Deutschland war =Pistorius= der Erste, welcher zwei Brennblasen
anstatt einer anwendete und mit den Blasen auf höchst zweckmässige
Weise Rectificatoren und Dephlegmatoren verband. Wenn man von einem
normal construirten Apparat verlangt, dass man mit seiner Hülfe nicht
nur =allen= Alkohol aus der weingaren Maische, sondern denselben auch
möglichst rein und concentrirt und zwar mit dem geringsten Aufwand von
Zeit, Arbeitslohn und Brennstoff erhalte, so muss man anerkennen, dass
der Apparat von =Pistorius= viel leistet. Es wird ihm deshalb in
Norddeutschland (weit weniger in Süddeutschland, wo mehr der
=Gall='sche Apparat eingeführt ist) meist der Verzog vor anderen
Brennapparaten gegeben, zu deren Construction der =Pistorius='sche
Apparat in vielen Fällen der Ausgangspunkt war. _A_ und _B_ (Fig. 234)
stellen die beiden Blasen vor. _A_ ist die eigentliche Blase, welche
sich entweder unmittelbar über einer Feuerung befindet oder weit
zweckmässiger durch Dampf, welcher durch ein mit einem Dampfkessel
verbundenes Rohr einströmt, erhitzt wird. Die zweite Blase _B_ steht
etwas höher hinter der ersten und wird, wenn nicht Dampfheizung
stattfindet, von der Flamme der unter der ersten Blase angebrachten
Feuerung mitgeheizt. Die Blase _A_ heisst =Brennblase=; auf ihr ist der
grosse Helm _D_ mittelst Schrauben befestigt. _p_ ist ein aus dem Helm
hervorragendes Rohr und mit einem nach Innen sich öffnenden
Sicherheitsventil versehen, durch welches Luft eintreten kann, sobald
gegen Ende der Destillation durch Condensation der Dämpfe ein
luftleerer Raum entstehen sollte. Mit diesem Rohre _p_ steht, wie bei
dem =Dorn='schen Apparat, ein kleiner Kühlapparat _q_ in Verbindung,
der durch einen Hahn abgeschlossen werden kann und dazu dient, die
Beendigung der Operation anzugeben. In beiden Blasen sind
Rührvorrichtungen _m_ und _n_; diese bestehen aus verticalen, oben mit
einer Kurbel versehenen eisernen Stangen, an deren Enden eine
Querstange befestigt ist, an welcher sich eine Kette befindet, die auf
dem Boden der Blase aufliegt und bei der Kurbeldrehung eine schleifende
Bewegung erhält. Diese Rührvorrichtungen sollen nicht nur die Maische
gegen das Anbrennen schützen, sondern auch die letzten Reste des
Blaseninhaltes nach der Ausflussöffnung hinschieben. Das Rohr _x_ führt
die Lutterdämpfe in die zweite Blase, die =Maischblase=, in welche
dasselbe weit hinabreicht. Das aus dem Helm _F_ der Maischblase
abgehende Rohr _s_ führt die Dämpfe nach dem =Maischvorwärmer=, welcher
(wie bei =Dorn=) in zwei Abtheilungen getheilt ist, die obere _E_
enthält die Maische, die untere _g_ (der Lutterkasten) die Dämpfe,
welche letztere aus _g_ durch den engen Zwischenraum _v_ in den
=Becken=- oder =Rectificationsapparat= _H_ steigen. Häufig treten die
Dämpfe, bevor sie in den Lutterkasten gelangen, in eine dritte Blase,
die =Niederschlagsblase=, die auf unserer Zeichnung sich nicht
befindet. Der Beckenapparat besteht aus zwei oder drei gegen einander
gerichteten, mit einander verbundenen stumpfen Kegeln aus Kupferblech
und trägt auf der Oberfläche ein flaches Wassergefäss _W_. Die Becken
stehen zwar durch ein Rohr in Verbindung, besitzen jedoch in der Mitte
eine Scheidewand, welche so befestigt ist, dass zwischen dem äusseren
Rande derselben und der Beckenwandung nur ein schmaler Raum übrig
bleibt. Die an das untere Becken eintretenden Dämpfe können daher nicht
sofort durch die entgegengesetzte Oeffnung austreten, sondern sind
genöthigt, um die Scheidewand herum zu gehen. Das Rohr _x_ führt kaltes
Wasser nach dem Beckenapparat, das kurze Rohr _y_ nach dem Vorwärmer.
Die Pumpe _P_ pumpt die Maische aus dem Maischbehälter nach dem
Vorwärmer. Aus diesem gelangt die Maische in die zweite und von da in
die erste Blase. Zunächst füllt man beide Blasen und den Vorwärmer mit
Maische an; ist die Füllung geschehen, so erhitzt man die erste Blase,
sei es durch freies Feuer, sei es durch eingeleiteten Dampf. Die aus
der Blase _A_ sich entwickelnden Dämpfe gehen durch die Maische der
Blase _B_, welche dadurch bis zum Sieden erhitzt wird. Die Blase _B_
wirkt demnach als Rectificator; da die daselbst erzeugten Dämpfe keinen
besonderen Druck mehr zu überwinden haben, so verlassen diejenigen,
welche im Vorwärmer nicht condensirt wurden, sehr bald denselben, um
nach dem Beckenapparate zu gehen. Soll die Destillation beginnen, so
beschickt man jedes Becken zunächst mit kaltem Wasser und sorgt für
Zufluss von kaltem und Abfluss von warmem Wasser, sobald die Dämpfe den
Beckenapparat verlassen und sich dem Kühlapparat zuwenden. Sobald die
Dämpfe das oberste Becken verlassen haben, dauert es nicht lange, so
beginnt die eigentliche Destillation. Die condensirte Flüssigkeit, die
anfangs tropfenweise ankommt, sammelt sich in dem Cylinder, wo das
Aräometer seinen Platz hat, immer mehr und mehr an und fliesst endlich
in Gestalt eines Strahles nach dem Spiritusreservoir ab. Die
_Dampfheizung_ hat gegenwärtig fast überall die Heizung über freiem
Feuer verdrängt.
[Illustration: Fig. 236.]
[Sidenote: Apparat von Gall.]
Bei den meisten Apparaten, die zum Destilliren der weingaren Maische
Anwendung finden, ist der Lutterdampf von ungleicher, gegen das Ende
der Destillation hin von abnehmender Stärke. Diesem Uebelstande ist bei
dem Apparate von =Gall= oder dem =Marienbadapparate= (Fig. 235 und 236)
abgeholfen. Mit dem Dampfkessel stehen zwei Blasen in Verbindung und
letztere mit dem Lutterbehälter (Separator), ebenso wie es bei anderen
Destillirapparaten der Fall ist. Nur ist die Art und Weise der
Verbindung eine eigenthümliche. _B B_ sind die beiden nebeneinander
befindlichen Blasen. _C_ ist der Dampfkessel mit den Feuerröhren _i i_.
Die Blasen sind, um die Abkühlung nach aussen aufzuheben, in den
Dampfkessel versenkt. _D_ ist eine dritte ausserhalb des Dampfkessels
befindliche Blase. _E_ ist der Lutterbehälter, _F_ und _G_ sind zwei
Dephlegmatoren; _A_ ist das Kühlfass mit dem Kühlrohr _H_. Die Maische
wird zuerst durch das Rohr _a a_ in die Blase _D_ gebracht, welche
als Vorwärmer und Rectificator wirkt. Von dieser Blase aus werden die
beiden Blasen _B B_ gefüllt. Der aus dem Dampfkessel ausströmende Dampf
gelangt durch das gebogene Rohr _b_ in den Dreiweghahn _c_, von wo aus
er entweder in eine der beiden Blasen _B_ oder aufwärts durch das Rohr
_d_ nach dem Fass zum Kartoffeldämpfen geführt wird. Die aus einer der
beiden Blasen _B B_ aufsteigenden Dämpfe gehen in die andere der
Blasen, die als zweite Blase dient, von da in die Blase _D_, sodann in
den Lutterbehälter _E_ und durch die beiden Dephlegmatoren _F_ und _G_
in den Kühlapparat. Das Eigenthümliche des =Gall='schen Apparates
besteht darin, dass durch passende Röhrenverbindung und Hahnstellung
eine jede der beiden Blasen beliebig zur ersten oder zur zweiten
gemacht werden kann, indem man den Dampf nach Belieben in die rechte
und dann in die linke Blase leitet und umgekehrt; ferner eine jede
Blase mit dem Apparat ausser Verbindung gesetzt, geleert und neu
beschickt werden kann, während die untere ununterbrochen fungirt. Es
gehört daher =Gall='s Apparat zu den continuirlich betriebenen
Apparaten.
[Illustration: Fig. 237.]
[Sidenote: Apparat von Schwarz.]
Der von =Schwarz= construirte Brennapparat ist namentlich im
südwestlichen Deutschland der gebräuchlichste. Dieser Apparat besteht
(Fig. 237) aus dem Dampfkessel _D_, den beiden Maischblasen _A_ und
_B_, dem Vorwärmer _C_ mit dem Lutterbehälter _E_, den beiden
Rectificatoren _H_ und _F_ und dem Kühlapparat _G_. _M_ ist ein
Reservoir für kaltes, _N_ ein solches für heisses Wasser. Der in dem
Dampfkessel _D_ erzeugte Wasserdampf geht durch das Rohr _g_ in die
untere Abtheilung _A_ der Doppelblase und streicht durch die darin
befindliche vorgewärmte Maische, sammelt sich darauf schon mit
Alkoholdämpfen gemischt in dem Helm _Z_, um durch das Helmrohr _u_
einen entsprechenden Weg durch die obere Abtheilung der Doppelblase zu
machen und wird von da nach einer doppelten Rectification durch das
Rohr _t_ nach dem Vorwärmer _C_ geführt, dessen oberer Theil als
Dephlegmator wirkt und mit Röhren _a a a_ versehen ist, die ausserdem
durch Maische kühl gehalten werden; das darin condensirte Phlegma
sammelt sich in dem als Rectificator wirkenden Lutterbehälter _E_.
Durch den letztern tritt der aus der oberen Abtheilung der Blase
kommende Dampf ein und geht durch die Röhren _a a_ in den Helm auf das
Helmrohr _n_, welcher letztere mit dem Kelch _H_ umgeben ist, der durch
Wasser ununterbrochen abgekühlt wird. Hier setzt sich die Dephlegmation
fort. Aus _H_ begiebt sich der Dampf durch _v_ nach _F_, einem Apparat,
welcher dem Vorwärmer _C_ entsprechend eingerichtet, nur von geringeren
Dimensionen ist, weil hier die Menge des Dampfes sich bereits in dem
Grade vermindert hat, als sein Alkoholgehalt gesteigert ist; die
Dephlegmationsröhren darin sind nicht mit Maische, sondern mit Wasser
umgeben, welches unausgesetzt sich erneuert. Der in dem Helm _b_ und
das Helmrohr _c_ anlangende Dampf ist bereits so stark, dass er sofort
nach dem Kühlapparat _G_ geleitet wird; das Destillat fliesst bei _i_
ab. Die zu destillirende weingare Maische wird zuerst in den Vorwärmer
_C_ gebracht, in welchem sie mit Hülfe der Rührvorrichtung _d d_ auf
gleichmässiger Consistenz und Temperatur erhalten wird. Nachdem sie
darin vorgewärmt ist, gelangt sie durch das Rohr _e_ in die obere
Abtheilung und von da mittelst des Ventils _f_ in die untere Abtheilung
der Doppelblase, in welcher sich auch das Phlegma aus den übrigen
Theilen des Apparates sammelt; es fliesst nämlich rückwärts aus der
Abtheilung _h_ und _l_ der beiden Rectificatoren _H_ und _F_ durch die
beiden Röhren _m'_ und _n'_ des Phlegma in den Lutterbehälter _E_ und
geht von da in die obere Abtheilung der Doppelblase, wo es sich mit der
Maische mischt. Sobald die Maische allen Alkohol abgegeben, was man
durch Prüfung der Dämpfe auf ihre Entzündlichkeit mit Hülfe des
Probehahnes _o_ erkennt, entfernt man die Schlempe aus der Blase durch
den Hahn _p_. Durch die Röhren _q q q_ werden die Rectificatoren und
der Kühlapparat mit kaltem Wasser versehen. Das in dem Kühlapparat
erwärmte Wasser gelangt durch das Rohr _r_ in den Dampfkessel. Durch
_R_ werden die Dämpfe in das Kartoffelfass geleitet, durch _S_ in das
Reservoir _N_, wenn das Wasser darin bis zum Sieden erhitzt werden
soll. Der =Schwarz='sche Apparat hat vor vielen anderen Brennapparaten
den Vorzug, dass die einzelnen Theile leicht und sicher gereinigt
werden können. Dagegen leidet er auch an mehreren Uebelständen; so ist
namentlich die Construction des Maischwärmers nicht ganz zweckmässig,
es kommt die in dem Lutterbehälter _E_ verdichtete Flüssigkeit nicht
hinreichend mit den Dämpfen in Berührung und es wird die beabsichtigte
Destillation nicht so ausgeführt, wie es sein sollte. Die Dämpfe gehen
so rasch durch diese Flüssigkeit, dass sie nur unvollkommen entwässert
werden und daher noch ziemlich wasserhaltig in die
Dephlegmationsapparate gelangen, wo ihre Rectification auch nur
unvollständig sein wird, weil die runden und geraden Röhren den Dämpfen
wenig Berührungspunkte darbieten und ein grosser Theil der Dämpfe der
Abkühlung sich entzieht, ja selbst die zu Bläschen verdichteten Dämpfe
werden von den nicht condensirten Dämpfen mit fortgerissen. Auch der
Kühlapparat, der aus einer Anzahl gerader verticaler Röhren besteht,
ist insofern ein unzweckmässiger, als die oben eintretenden Dämpfe,
sowie sie condensirt worden sind, als Tropfen sofort nach unten fallen
und abfliessen und nicht Zeit haben, ihre Wärme abzugeben. Eine
genügende Abkühlung des Destillates ist nur durch grossen Aufwand von
Kühlwasser möglich.
[Sidenote: Siemens' Apparat.]
Unter den Apparaten, welche im Verhältniss ihrer Leistungsfähigkeit mit
einem geringen Kostenaufwande herzustellen sind, gehört auch der in der
technischen Werkstatt zu Hohenheim aufgestellte Brennapparat, welcher
unmittelbar aus der Maische Branntwein giebt. In der Abänderung, wie er
zur Darstellung von Spiritus sich eignet, ist er Fig. 238 im
Durchschnitte abgebildet. Der Apparat besteht aus zwei im Dampfkessel
stehenden Maischblasen mit einer Wechselverbindung (mit Hilfe der Hähne
_a_, _b_ und _c_), wie bei =Gall='s Apparat; der Vorwärmer und
Dephlegmator ist nach =Siemens= construirt. _L_ ist der Dampfkessel,
_P_ die eine der Maischblasen, _K_ ist der Lutterbehälter, _R_ der
Vorwärmer, _A_ das Reservoir für den Lutter zur Speisung des
Dampfkessels mit demselben, _C_ der Dephlegmator, _B_ der Behälter für
die in _C_ condensirten Dämpfe. Aus dem Dephlegmator treten die Dämpfe
in den (nicht mit abgebildeten) Kühlapparat. Die Dimensionen dieses
Apparates sind auf folgende Calculation basirt. Der Dampfkessel hat zum
Kochen von 5000 Kilogr. Kartoffeln in vier Zeitabschnitten à 40-45
Minuten, demnach innerhalb drei Stunden den fünften Theil des Gewichts
der Kartoffeln, mithin 1000 Kilogr. oder in einer Stunde 333 Kilogr.
Dampf zu geben, welche eine dampfgebende Fläche von etwa 11
Quadratmetern erforderlich machen. Für den Brennereibetrieb ist eine
Dampfmaschine nöthig, daher ist diese dampfgebende Fläche noch um etwa
20 Proc. zu vergrössern: dem Kessel ist folglich eine Abdampffläche von
13,5-14 Quadratmetern zu geben. Die Maischblasen brauchen nur so gross
zu sein, als zur Füllung mit etwa 500 Liter erforderlich ist; da wie
schon erwähnt der Lutter aus _A_ nicht in die Maischblase, sondern in
den Dampfkessel zurückgeführt wird und die Maischblasen, weil sie in
dem Dampfkessel stehen, nach aussen nicht abgekühlt werden, wodurch die
von den Dämpfen fortgerissene Wassermenge compensirt wird.
[Illustration: Fig. 238.]
Der Maischwärmer besteht aus dem cylindrischen Theile _i i_, dessen
fester Theil eine Vertiefung _c_ hat. In dem Cylinder befindet sich der
engere untere Theil _o o_ des eigentlichen Maischbehälters mit dem
Wärmerohre _f n_. Mittelst des Wechselringes _h h_ ist der obere Theil
des Vorwärmers mit dem untern verbunden. _r_ ist ein Rührapparat,
welcher während der Destillation wiederholt in Bewegung gesetzt wird.
Die Dämpfe aus der zweiten Blase werden in die Vertiefung _c_ unter
dem Vorwärmer geleitet, welche, damit die Dämpfe mit dem Phlegma in
Berührung kommen, mit einem Siebe bedeckt ist. Die Dämpfe umgeben den
unteren Theil des Maischbehälters und treten in das Rohr _f_ ein, durch
welches sie in den unteren Cylinder des Dephlegmators gelangen. Das in
dem Lutterbehälter sich ansammelnde Phlegma wird in das Reservoir _A_
geleitet. Der obere und der untere Theil des Vorwärmers besteht aus
Gusseisen, nur die inneren Boden- und Erwärmungsflächen sind aus
Kupfer. Dieser Vorwärmer hat vor andern ähnlichen Apparaten den Vorzug
der gleichmässigen Vertheilung der Wärme, ausserdem, dass er leicht
gereinigt werden kann, wodurch auf der einen Seite die
Wärmeleitungsfähigkeit besser erhalten wird, welche gegentheils durch
die Bildung einer die Wärme nicht leitenden Kruste schnell abnimmt, auf
der andern Seite ein reineres Produkt erhalten wird. Der Dephlegmator
_C_ ist so eingerichtet, dass die rectificirten Dämpfe durch zwei
einander gegenüberstehende Röhren, welche sich nach dem Kühlapparat zu
wieder vereinigen, abgeleitet werden. Das Uebrige wird aus der
Zeichnung klar.
[Illustration: Fig. 239.]
[Sidenote: Continuirliche Destillirapparate.]
Zu denjenigen Destillirapparaten, die zur Destillation von Wein (nicht
von Maische) bestimmt sind und =continuirlich= betrieben werden, gehört
der in der Geschichte der Spiritusfabrikation Epoche machende Apparat
von =Cellier-Blumenthal= (Fig. 239) nach der verbesserten Construction
von =Desrosne=. Er besteht aus den beiden Blasen _A_ und _A'_, dem
ersten Rectificator _B_, dem zweiten Rectificator _C_, dem Weinerwärmer
und Dephlegmator _D_, dem Kühlapparate _F_, dem Regulator _E_ für den
Zufluss der Flüssigkeit, welche sich in dem Reservoir _G_ befindet. Die
Blase _A'_, obgleich eben so wie die Blase _A_ mit Wein gefüllt, wirkt
als Dampfkessel; der sich entwickelnde Lutterdampf kommt in den beiden
Rectificatoren mit dem in ununterbrochenen Strome herabfliessenden
Weine in Berührung, wodurch eine Dephlegmation stattfindet; der
alkoholreicher gewordene Dampf wird in dem Gefäss _D_ noch stärker und
gelangt von da in den Kühlapparat _F_. Damit in den Rectificatoren in
der That eine Rectification vor sich gehe, muss der abwärts strömende
Wein bis auf eine bestimmte Temperatur erwärmt sein, die ihm dadurch
ertheilt wird, dass er das Kühlwasser erhitzt. Der aus der Blase _A'_
sich entwickelnde Dampf geht durch das Rohr _Z_ bis auf den Boden der
zweiten Blase _A_. Beide Blasen werden durch eine Feuerung geheizt. Mit
Hülfe des Rohres _R'_ wird die Flüssigkeit aus der zweiten Blase in die
erste geleitet. Der erste Rectificator _B_ enthält eine Anzahl
halbkreisförmiger gekrümmter und gegeneinander geneigter Scheiben von
ungleicher Grösse, welche an senkrechten Stäben so befestigt sind, dass
sie herausgenommen und gereinigt werden können; die grössten Scheiben
sind mit ihrer concaven Fläche nach oben gekehrt und siebähnlich
durchlöchert. In Folge dieser Anwendung treffen die aufsteigenden
Dämpfe grosse mit Wein befeuchtete Flächen, der überdies cascadenförmig
aus den Becken herabrinnt und so mit den Dämpfen in die innigste
Berührung kommt. In dem zweiten Rectificator _C_ sind sechs
Abtheilungen; in der Mitte einer jeden derselben ist ein Ausschnitt und
dieser mit einem aufrecht stehenden Ansatz versehen, über welchem eine
umgekehrte Kapsel befestigt ist, die fast bis auf den Boden der
Abtheilung reicht. Ein Theil der Dämpfe condensirt sich in den
Abtheilungen, so dass die Dämpfe gezwungen sind, den Lutter zu
durchstreichen und dabei einen Druck von etwa 2 Centimeter
Flüssigkeitssäule zu überwinden. Der Vorwärmer und Dephlegmator _D_ ist
ein horizontal stehender Cylinder aus Kupfer, welcher ein Schlangenrohr
mit verticalen Windungen enthält; das Rohr _M_ communicirt mit diesem
Rohre, dessen anderes Ende in das Rohr _O_ einmündet. In den Windungen
sammelt sich ein Phlegma, dessen Alkoholgehalt in den vorderen
Windungen am stärksten, in den hinteren abnehmend schwächer ist; es
sammelt sich am unteren Theile jeder Spirale und wird durch
Ansatzröhrchen in ein Sammelrohr geführt, von dem aus die Flüssigkeit,
mit Hülfe eines anderen Rohres und passend angebrachter Hähne, ganz
oder nur ein Theil davon, nach Belieben in das Rohr _O_ oder in den
Rectificator geführt werden kann. Durch das Rohr _L_ wird der
vorgewärmte Wein aus dem Dephlegmator in den Rectificator geleitet. Der
Kühlapparat _F_ ist ein überall geschlossener Cylinder mit einer
Kühlschlange, die mit dem Rohre _O_ communicirt; das andere Ende des
Kühlrohres führt das Destillat nach aussen. Oberhalb dieses Apparates
befindet sich das Rohr _K_, welches den Dephlegmator mit Wein versieht.
Der kalte Wein fliesst in den Kühlapparat durch das Rohr _I_. Wenn der
Apparat in Betrieb gesetzt werden soll, füllt man zunächst die beiden
Blasen _A_ und _A'_ mit Wein. Darauf öffnet man den Hahn _E_, so dass
das Rohr _J_, der Kühlapparat _F_ und der Dephlegmator sich mit Wein
füllen. Sodann erhitzt man den Wein in der Blase _A'_ bis zum Sieden;
die Dämpfe entweichen durch das Rohr _Z_, condensiren sich in _A_,
dessen Flüssigkeit durch das Einströmen der Dämpfe und durch die unter
ihm circulirenden Verbrennungsgase sich erwärmt und ebenfalls bald in's
Sieden kommt. Die Lutterdämpfe gehen nach dem ersten Rectificator _B_
und von da in das Schlangenrohr des Dephlegmators _D_ und werden
daselbst zum grossen Theile verdichtet; das Phlegma geht in den
Rectificator zurück. Sobald der Vorwärmer _D_ so weit erhitzt worden
ist, dass die Hand die Wärme in dem erhitzten Wein nicht mehr verträgt,
öffnet man den Hahn des Gefässes _E_, worauf die Destillation beginnt.
Der durch das Rohr _J_ in den Kühlapparat _F_ geleitete Wein beginnt
schon in diesem Apparate sich zu erhitzen und gelangt dann in den
Vorwärmer, wo seine Temperatur sich fast bis zum Siedepunkt steigert;
von da führt ihn das Rohr _L_ in den Rectificator _B_, von wo er in die
Blase _A_ kommt. Sobald die Flüssigkeit der Blase _A'_ keinen Alkohol
mehr enthält, lässt man die Schlempe als Vinasse durch den Hahn _R_
ausfliessen und öffnet darauf den Hahn _R'_, damit sich die Blase _A'_
von Neuem fülle. Der Dampf legt den nämlichen Weg, aber in umgekehrter
Richtung zurück; nach seiner Verdichtung in dem Kühlapparat _F_ gelangt
er in das mit Aräometer versehene Gefäss _N_ und von da nach _H_. Der
mit Hülfe des eben beschriebenen Apparates erhaltene Alkohol ist um so
stärker, eine je grössere Anzahl von Windungen des Kühlrohres in dem
Dephlegmator man mit dem Rectificator verbindet. Je nach dem
Alkoholgehalt des Weines und der Stärke, die das Destillat haben soll,
entscheidet die Praxis, welche der Hähne offen zu lassen sind.
=Desrosne='s Apparat lässt sich leicht auf den unterbrochenen Betrieb
anwenden; zu diesem Behufe braucht man nur das Reservoir, den
Kühlapparat und den Rectificator mit kaltem Wasser anzufüllen und das
untere Ende des Rohres _L_ zu verschliessen.
[Illustration: Fig. 240.]
[Sidenote: Apparat von Laugier.]
Von grossem Interesse ist auch der Destillirapparat von =Laugier= (Fig.
240 im Durchschnitt abgebildet). Wenn der Apparat von =Desrosne= sich
durch geringen Brennstoffverbrauch, Schnelligkeit der Destillation und
vorzügliche Beschaffenheit des Destillates auszeichnet, so ist er doch
etwas complicirt, weil er so eingerichtet ist, dass man Wein von jedem
beliebigen Alkoholgehalt verwenden und damit Alkohol von jeder
gewünschten Stärke destilliren kann. Solche Apparate, die wie der von
=Laugier= nur immer Flüssigkeiten von gleicher Beschaffenheit (Wein
oder Maische) destilliren und ein Destillat von constantem
Alkoholgehalt geben sollen, können dagegen weit einfacher construirt
sein. Bei =Laugier='s Apparat gelangt die zu destillirende Flüssigkeit
durch das Rohr _s_ und den Trichter _p_ in das Gefäss _A_, in dessen
unteren Theil es eintritt, um dort zur Condensation der Alkoholdämpfe
zu dienen. Aus diesem Gefässe begiebt sich die erwärmte Flüssigkeit
durch das Verbindungsrohr _r_ in den unteren Theil des zweiten Gefässes
_B_, wo mit Hülfe eines Kühlrohres die Dephlegmation vor sich geht.
Darauf gelangt die Flüssigkeit durch _c_ in die zweite Destillirblase
_C_, die durch die Verbrennungsgase von der Feuerung der ersten
Destillirblase _D_ erhitzt wird; in der Blase _C_ erleidet die
Flüssigkeit eine Rectification und die Vinasse geht durch das Rohr _e_
in die Blase _D_. _m_ ist das Dampfrohr, welches die Dämpfe aus _D_ in
die Blase _C_ leitet, das Rohr _b_ führt die alkoholischen Dämpfe in
den Dephlegmator. Durch das Rohr _d_ gelangt das Phlegma in die Blase
_C_; _f_ dient zum Entleeren der Blase _D_; _g_ und _h_ sind Rohre, um
den Stand der Flüssigkeit in der Blase anzuzeigen; _l_ führt die nicht
verdichteten Dämpfe aus dem Dephlegmator in den Kühlapparat, _i_ die
sich in dem Gefäss _B_ gebildeten Dämpfe in das Kühlrohr. Der in dem
Kühlapparat verdichtete Alkohol geht, wie die Abbildung zeigt, in einen
Probecylinder _o_, worin ein eingetauchtes Aräometer die Procente
anzeigt. Der Kühlapparat des Gefässes _B_ besteht aus sieben
Abtheilungen, die durch weite Spiralen gebildet werden. Jede dieser
Spiralen ist an ihrem niedrigsten Punkte mit einer kleinen Röhre
versehen; diese Röhren vereinigen sich sämmtlich in dem Rohre _d_,
durch welches die condensirten Theile in die Blase zurückgeführt
werden. Durch die Stärke des Kochens in der ersten Blase und durch den
Zufluss von Wein kann man die Abkühlung der Dämpfe im Dephlegmator
beliebig reguliren, so dass man Branntwein von 50 Proc. oder Alkohol
von über 80 Proc. erhält.
[Illustration: Fig. 241.]
Zuweilen wendet man Apparate von noch einfacherer Construction an, in
welchem die zu destillirende Flüssigkeit durch ein Schlangenrohr, in
welchem Hochdruckdampf circulirt, erhitzt wird. Fig. 241 zeigt einen
solchen Apparat. _A_ ist ein Cylinder aus Gusseisen oder Kupfer, in
welchem die zu destillirende Flüssigkeit mittelst eines kupfernen
Schlangenrohrs erhitzt wird, das durch _b_ in den Cylinder ein- und
durch _a_ austritt; durch _c_ wird die vom Alkohol befreite Vinasse
abgelassen. _B_ ist der Dephlegmator, in welchem die zu destillirende
Flüssigkeit continuirlich abwärts fliesst, während der aus _A_ sich
entwickelnde Lutterdampf ununterbrochen aufsteigt. Die Anordnung in dem
Dephlegmator, um die Berührungsflächen zu vergrössern, ist eine sehr
verschiedene. Die Dämpfe gehen in das Reservoir _E_ und durch das Rohr
_F_ in den Rectificator _C_, der wie gewöhnlich eingerichtet ist; der
condensirte Theil fliesst durch _H_ in den Dephlegmator zurück, die
nicht condensirten Dämpfe gehen in das Kühlrohr des Gefässes _C_, in
welchem sie verdichtet, abgekühlt und durch _M_ abgeführt werden. Die
zu destillirende Flüssigkeit gelangt aus einem höher gelegenen
Reservoir durch das mit dem Hahne _K_ versehene Rohr _L I_ in den
Apparat und zwar zunächst nach _D_, dann nach _C_, von da durch _G_ in
den Dephlegmator und endlich in den Cylinder _A_.
[Sidenote: Die Entfuselung.]
=Entfuselung.= Wie Seite 519 hervorgehoben wurde, treten bei der
geistigen Gährung neben dem gewöhnlichen Alkohol (Aethylalkohol) unter
gewissen, noch nicht völlig festgestellten Bedingungen grössere oder
geringere Mengen homologer Alkohole: Propylalkohol, Butylalkohol und
Amylalkohol auf, deren höhere Glieder dem Alkohol unangenehme
Eigenschaften ertheilen und mit dem Namen =Fuselöle= bezeichnet werden.
Das Fuselöl ist je nach der Natur der Maische (ob Kartoffel-, ob Korn-,
ob Rübenmaische) verschieden zusammengesetzt; es bildet sich in grösserer
Menge nur dort, wo die Gährung bei höherer Temperatur in concentrirter
Zuckerlösung und bei Abwesenheit von Weinsäure vor sich geht. Bei grosser
Verdünnung und niedriger Temperatur gährende Flüssigkeit liefert kein
Fuselöl, wenigstens keinen Amylalkohol, der sich auch nie im Weine
findet, welcher bei Gegenwart von Weinsäure die Gährung durchgemacht
hat.
Alle Fuselöle haben das mit einander gemein, dass sie weit weniger
flüchtig sind als Wasser und Alkohol und daher bei der
Branntweingewinnung nur gegen das Ende der Destillation in grösserer
Menge auftreten, während sie bei der Spiritusgewinnung meist in den
Condensationsprodukten der Dephlegmatoren enthalten sind. Ein Theil des
Fuselöls geht mit dem Branntwein oder Alkohol über und lässt sich von
demselben nur äusserst schwierig trennen. Das =Kartoffelfuselöl= ist
wesentlich Amylalkohol (C_{5}H_{12}O), ein farbloses, dünnflüssiges Oel
von 0,818 spec. Gew. und von durchdringendem, zum Husten reizendem,
erstickendem Fuselgeruch und brennendem Geschmack, welches bei 133°
siedet. Durch oxydirende Agentien (Kaliummanganat und -permanganat),
ein Gemenge von Schwefelsäure und Kaliumchromat (oder Braunstein, sowie
Platinmohr) wird es in Valeriansäure (C_{5}H_{10}O_{2}) übergeführt.
Durch Säuren wird es auf dieselbe Weise in eigenthümliche Aetherarten
umgewandelt wie der gewöhnliche Alkohol. Diese Aetherarten sind zum
Theil von höchst angenehmem Geruch und finden deshalb in der Parfümerie
und zum Aromatisiren von Bonbons u. s. w. Anwendung.
[Illustration: Fig. 242.]
Für viele Anwendungen des Kartoffelspiritus ist der Fuselgehalt ein
Nachtheil, der durch die =Entfuselung= zu beseitigen ist. Die
Vorschläge, die in dieser Hinsicht gemacht worden sind, kommen theils
auf eine Zerstörung des Fuselöls durch Oxydation oder Chlorung oder auf
eine Maskirung und Ueberführung in minder unangenehm riechende
Verbindungen, theils auf eine wirkliche Entfernung des Fuselöls hinaus.
Chlorkalk, Kaliumpermanganat und dergl. bilden, wenn man über dieselben
fuselhaltigen Spiritus rectificirt, valeriansauren Fuseläther, doch
erstreckt sich die oxydirende Einwirkung ebensowol auf den Amylalkohol,
sodass das anzuwendende Quantum dieser Agentien nur äusserst schwierig
zu ermitteln ist. Rectificirt man den zu entfuselnden Spiritus mit
einem Gemisch von Schwefelsäure und Essig, so bildet sich neben etwas
Essigäther Amylacetat (C_{2}H_{3}O / C_{5}H_{11})} O, das angenehm
obstartig riecht. Aehnlich wirken Salzsäure und Salpetersäure, die
ebenfalls schon zur Entfuselung angewendet wurden. Das bewährteste
Entfuselungsmittel besteht in der Anwendung von gut ausgeglühter
=Kohle= (vegetabilische Kohle, Torfkohle, Knochenkohle), welche, wenn
man den fuselhaltigen Alkohol damit zusammenbringt, das Fuselöl
mechanisch aufnimmt. Mit Hülfe von Kohle reinigt man den Spiritus und
Branntwein theils in Dampfgestalt, theils durch Digestion in der Kälte
und Filtration, unzweckmässig durch Rectificiren über dieselben, da bei
der Siedetemperatur das von den Kohlen aufgenommene Fuselöl leicht
wieder gelöst werden kann. Die zur Entfuselung zu verwendenden Kohlen
werden gekörnt und die Kohlenkörner durch Sieben vom Staub befreit. Mit
der gekörnten Kohle füllt man einen kupfernen Cylinder, der unten und
oben einen eingelegten durchlöcherten Boden hat, an und schaltet den
Cylinder zwischen dem Beckenapparat und dem Rectificator in den
Destillirapparat ein in der Weise, dass die Dämpfe von unten nach oben
durch die Kohle streichen. Auf 100 Liter zu entfuselnden Branntweins
rechnet man 3-5 Kilogr. gekörnte Kohle, durch welche zweimal dieselbe
Menge Spiritus gehen kann, ehe ihre absorbirende Kraft erschöpft ist,
die durch Ausglühen wieder hergestellt wird. Bei dem =Falkmann='schen
Apparate (Fig. 242) ist das Wesentliche ein helmartiges Gefäss _A_, in
welchem sich die durchbrochenen Böden _b b b_ eingesetzt befinden; auf
einem jeden Boden liegt eine Kohlenschicht, die mit einem Deckel _c_
bedeckt ist. Das Ganze ist aber mit einem Hut geschlossen, der die
Kohlenschicht _d d_ enthält. Der um das Gefäss _A_ auswendig
herumlaufende Kühlapparat, der in der Zeichnung durch die Zuflussröhren
_ffff_ und die Abflussröhren _eeee_ angedeutet ist, dient dazu, die
Temperatur der Kohlenschichten zu reguliren. Dieser Apparat ist höchst
wirksam, da in der That in ihnen Entfuselung und Dephlegmation zu
gleicher Zeit stattfindet.
[Sidenote: Ausbeute an Alkohol.]
Die =Ausbeute an Alkohol= aus einem gegebenen Material ist nicht nur von
dem quantitativen Verhältnisse der alkoholgebenden Bestandtheile
(Stärkemehl, Dextrose oder Rohrzucker) der Rohsubstanz, sondern auch von
der mehr oder minder zweckmässigen Ausführung aller Operationen der
Spiritusbereitung (Maischverfahren, Leitung der Gährung) in geeigneten
Apparaten abhängig. Was den erstern Punkt betrifft, so lehrt die Chemie,
dass, wenn wir von solchen Produkten, die wie das Glycerin und die
Bernsteinsäure bei der geistigen Gährung in nur kleiner Menge sich
bilden, absehen,
100 Th. Stärkemehl 56,78 Th. Alkohol }
100 " Rohrzucker 53,80 " " } geben.
100 " Dextrose 51,1 " " }
Die Erfahrung zeigt jedoch, dass die Alkoholausbeute geringer ist, als
sie nach der Voraussetzung, dass je 1 Mol. Stärkemehl oder Zucker 2 Mol.
Alkohol liefere, sein sollte, so liefern 100 Th. Rohrzucker nicht, wie
oben angegeben, 53,8 Th. Alkohol, sondern nur 51,1 Th.
100 Kilogr. Gerste geben 44,64 Liter Branntwein von 50° Tr.
100 " Gerstenmalz " 54,96 " " " " "
100 " Weizen " 49,22 " " " " "
100 " Roggen " 45,80 " " " " "
100 " Kartoffeln " 18,32 " " " " "
6 Liter (Quart oder Maass) Branntwein vom metrischen Centner
(Hektoliter, Scheffel u. s. w.) rechnet man 6 × 30 = 300 Proc. Alkohol,
7 Liter folglich 350, 8 Liter 400. 8 Liter à 48 Proc. Tr. = 384 Proc.
Alkohol. Die Literzahl des Branntweins oder Spiritus ist mit dem
Alkoholgehalte in Procenten nach Tralles zu multipliciren, demnach
geben:
1 metrischer Centner Gerste 44,64 × 50 = 2232 Proc. Alkohol.
1 " " Gerstenmalz 54,96 × 50 = 2748 " "
1 " " Weizen 49,22 × 50 = 2461 " "
1 " " Roggen 45,80 × 60 = 2290 " "
1 " " Kartoffeln 18,32 × 50 = 916 " "
(Behufs der Umrechnung auf die in Preussen üblichen Quartprocente sei
bemerkt, dass ein bayer. Maass = 1,069 Liter, 1 preuss. Quart = 1,145
Liter.)
Nach solchen Quartprocenten rechnet man im Spiritushandel, so zwar,
dass man
in Breslau 4800 ( 60 Quart à 80°)
" Berlin 10,800 (200 " à 54°)
" Magdeburg 14,400 (180 " à 80°)
Quartprocente als Einheit annahm und auf sie die Preisnotirung bezog.
Neuerlich hat man sich geeinigt, diese auf 8000 (100 Quart à 80°) zu
setzen.
[Sidenote: Alkoholometrie.]
[Sidenote: Aräometer.]
=Alkoholometrie.= Um den Alkoholgehalt des Branntweins oder irgend einer
destillirten alkoholhaltigen Flüssigkeit zu ermitteln, die jedoch keine
anderen Bestandtheile, als Alkohol und Wasser enthalten, bedient man sich
der =Aräometer=, =Alkoholometer=, =Spiritus=-, =Branntwein=- oder
=Senkwagen=. Das =Vaporimeter= und das =Ebullioskop= (vergl. Seite 478)
finden in der Alkoholometrie seltener Anwendung. Die Anwendung der
Aräometer beruht auf dem Principe, dass ein in eine Flüssigkeit
getauchter Körper ein dem seinigen gleiches Volumen Wasser verdrängt und
von seinem Gewichte eben so viel verliert, als die verdrängte Wassermenge
wiegt. Je nachdem nun die das Aräometer bildende Spindel mehr oder
weniger in die Flüssigkeit einsinkt, erfährt man das spec. Gewicht
derselben, aus welchem man dann den Gehalt zu absolutem Alkohol findet.
-- Die Aräometer von =Tralles= und =Richter= sind die gebräuchlichsten.
Mit Letzterem stimmt das von =Stoppani= überein. Beide sind
Procentaräometer, d. h. sie geben durch die Zahl, bis zu welcher sie
einsinken, an, wie viel der untersuchte Alkohol in 100 Th. reinen Alkohol
enthält. Die Differenz beider rührt aber davon her, das das Aräometer von
=Tralles= Volumenprocente, das von =Richter= Gewichtsprocente angiebt. Da
die Eintheilung des =Richter='schen Aräometers auf nicht ganz richtigen
Voraussetzungen beruht, so ist das von Tralles vorzuziehen. Das
Alkoholometer von =Tralles= ist im Zollverein das gesetzliche Mittel zur
Bestimmung des Alkoholgehaltes (bei 14,44° R.); in Oesterreich ist das
Instrument ebenfalls eingeführt, nur mit dem Unterschiede, dass die
Angaben auf die Temperatur von 12° R. (= 15° C.) sich beziehen.
Folgende Tabelle giebt eine Vergleichung der beiden Scalen unter
einander und mit den wahren Gewichtsprocenten, mit dem entsprechenden
spec. Gewichte, bei einer Temperatur von 15°.
=================+=================+==================+===============
Spec. Gewicht. | Wahre | Angebliche |Volumenprocente
Gewichtsprocente.|Gewichtsprocente.| Gewichtsprocente | nach
| | nach =Richter=. | =Tralles=.
=================+=================+==================+===============
0,990 | 4,99 | 5 | 6,23
0,981 | 11,11 | 10 | 13,73
0,972 | 18,12 | 15 | 22,20
0,964 | 24,83 | 20 | 30,16
0,956 | 29,82 | 25 | 36,50
0,947 | 35,29 | 30 | 42,12
0,937 | 40,66 | 35 | 48,00
0,926 | 46,00 | 40 | 53,66
0,915 | 51,02 | 45 | 58,82
0,906 | 54,85 | 50 | 62,65
0,899 | 60,34 | 55 | 67,96
0,883 | 64,79 | 60 | 72,12
0,872 | 69,79 | 65 | 76,66
0,862 | 74,66 | 70 | 80,36
0,850 | 78,81 | 75 | 84,43
0,838 | 83,72 | 80 | 88,34
0,827 | 88,36 | 85 | 91,85
0,815 | 92,54 | 90 | 95,05
0,805 | 96,77 | 95 | 97,55
0,795 | 99,60 | 100 | 99,75
Die bei uns allgemein gebräuchlichen Alkoholometer sind genaue
Volumenprocentalkoholometer und geben an, wie viel Volumen (Maasse)
Alkohol in 100 Volumen der alkoholischen Flüssigkeit enthalten sind.
Branntwein von 50° Tralles ist also Branntwein, welcher in 100 Liter 50
Liter Alkohol enthält oder aus welchem von 100 Liter 50 Liter Alkohol
erhalten werden können. Zieht man in Betracht, dass beim Mischen von
Alkohol und Wasser beträchtliche Verdichtung und Volumenverminderung
stattfindet, dass 50 Liter Alkohol und 50 Liter Wasser nur 96,377 Liter
Mischung geben, so ergiebt sich, dass 100 Liter einer solchen Mischung
nicht 50, sondern 51,88 Liter Alkohol enthalten.
[Sidenote: Die Beziehungen der Brennerei zur Landwirthschaft.]
Die =Brennereirückstände=. Die Beziehung, in welcher die
Branntweinbrennerei zur Landwirthschaft und speciell zur Viehzucht steht,
ist eine intensive und äusserst wichtige. Die Branntweinbrennerei
hinterlässt Rückstände, welche sich noch als Viehfutter eignen; sie
extrahirt aus den stärkemehlhaltigen Substanzen, welche sie verarbeitet,
in der That nur den Alkohol, der durch die Gährung in der Maische sich
gebildet hat und lässt alle durch die Gährung nicht veränderten
ursprünglichen Nährstoffe der Kartoffeln und des Getreides in
concentrirter Form zurück. Es liegt nun auf der Hand, dass wenn in dem
gewonnenen Produkt (Spiritus oder Branntwein), die zu dessen Produktion
aufgelaufenen Kosten zurückerstattet werden, die Brennereirückstände
kostenfrei erhaltene Futterstoffe sind, deren Produktion in den
Vordergrund tritt, während der Branntwein die Stelle einer
Nebenproduktion einnimmt.
Die Branntweinbrennerei aus Kartoffeln beruht, als
landwirthschaftliches Gewerbe betrachtet, wesentlich auf einer
chemischen Zerlegung der Kartoffelsubstanz in Futtermaterial und in ein
Produkt von verhältnissmässig sehr concentrirtem Werth und grosser
Haltbarkeit und Transportfähigkeit -- in =Schlempe= und =Spiritus=.
Eine richtige Beurtheilung, ob in einem gegebenen Falle die Brennerei
in Verbindung mit der Landwirthschaft noch mit Vortheil betrieben
werden kann oder nicht, ist nur möglich, wenn man die Grösse der
Beziehung der Brennerei zur Viehwirthschaft und ebensowol in Folge der
vergrösserten Düngerproduktion als auch der Möglichkeit von
Urbarmachung sandigen Bodens zum Kartoffelbau u. s. w. ins Auge fasst,
und eine genaue und umfassende Berechnung des Aufwandes und des
Ertrages anstellt und die Bilanz zwischen Ausgabe und Einnahme zieht.
Den =Aufwand= bilden die Kosten für das Rohmaterial, die Arbeitslöhne,
die Beaufsichtigung, das Brennmaterial, die Abnutzung der
Geräthschaften, die Zinsen für das Anlage- und Betriebscapital und die
Branntwein- (Malz-) und übrigen Steuern. Der =Ertrag= ist aus dem
Spiritus (oder Branntwein) und der Schlempe zusammengesetzt. Es bedarf
kaum der Erwähnung, dass der Preis der Rohmaterialien zu den
Hauptfactoren gehört, welche den Ertrag der Brennerei bestimmen. Eine
Vergleichung dieser Preise mit den Werthen des erzeugten Produktes --
mit Hinweglassung der Produktionssteuer, die nur als Durchgangsposten
zu betrachten ist -- lehrt daher gleich von vornherein erkennen, ob in
dem gegebenen Falle von einem Ertrage noch die Rede sein kann. Der
zweite Theil des Ertrages besteht aus den Brennereirückständen, aus der
=Schlempe=, welche ebenfalls zu Geld angeschlagen werden muss, eine
Sache, die mit Schwierigkeiten verknüpft ist, weil die Ansichten der
Landwirthe, sowie der Agriculturchemiker hinsichtlich des Futterwerthes
dieser Rückstände noch ziemlich weit auseinander gehen und auseinander
gehen müssen, wenn man berücksichtigt, dass die Schlempe nie eine
constante Zusammensetzung haben kann, dass ihre Beschaffenheit sich
nach den Rohmaterialien richtet, aus denen sie gewonnen wurde, ferner
von dem verschiedenen Brennverfahren, der ungleichen Vollkommenheit des
Maisch- und Gährverfahrens u. s. w. abhängt.
[Sidenote: Schlempe.]
Die =Schlempe= ist eine Flüssigkeit, in welcher sich unzersetztes
Stärkemehl, Dextrin, Pektinkörper, Proteïnsubstanzen, Fett, kleine
Mengen von Zucker, Hülsen, Bernsteinsäure, Glycerin, Salze und
Hefebestandtheile theils gelöst, theils suspendirt befinden. Ihr Gehalt
an Trockensubstanz beträgt nur 4-10 Proc. Diese Verschiedenheit ist
eine Folge der verschiedenen Zusammensetzung des Rohmaterials, der
verschiedenen Wassermenge, die man beim Maischen zusetzt und der
ungleichen Wasseraufnahme der gegohrnen Maische während der
Destillation. =Ritthausen= analysirte Schlempesorten mit folgenden
Resultaten und das Verhältniss der Trockensubstanz zum Maischwasser war
bei (I) 1 : 7,3, bei (II) 1 : 6, bei (III) 1 : 4,08, bei (IV) 1 : 4,
bei (V) 1 : 3:
I. II. III. IV. V.
Stickstofffreie Substanzen 2,78 3,23 3,08 4,14 5,31
Proteïnsubstanzen 0,82 1,04 1,26 1,39 1,78
Cellulose 0,46 0,43 0,94 0,78 1,00
Asche 0,52 0,59 0,72 0,79 1,01
Wasser 95,40 94,71 94,00 92,9 90,9
Wenn in einer Brennerei Kartoffeln und Malz stets in gleicher Menge und
von gleicher Beschaffenheit angewendet werden, die Maische gleiche
Concentration besitzt und übrigens das Verfahren stets dasselbe ist,
muss die Schlempe immer ziemlich genau dieselbe Zusammensetzung haben.
Es lässt sich annehmen, dass durchschnittlich 3/4 der festen
Bestandtheile der Schlempe Nährstoffe sind, dass das Verhältniss der
stickstoffhaltigen Substanzen zu den stickstofffreien im Mittel = 1 : 3
ist, während es in den Kartoffeln wie 1 : 8 ist. Indem dieselben in
Schlempe verwandelt werden, verlieren sie den grössten Theil ihres
stickstofflosen Bestandes und werden dadurch zu einem proteïnreichen
Futtermittel. In der Praxis schätzt man 150-250 Kilogr.
Kartoffelschlempe = 50 Kilogr. Heu.
[Sidenote: Presshefe.]
Die =Press=- oder =Pfundhefe=. Obgleich bei der Gährung der gehopften
Bierwürze Hefe (Unter- und Oberhefe) in beträchtlicher Menge sich erzeugt
und in den meisten Fällen angewendet werden kann, wo es sich um geistige
Gährung handelt, so ist sie doch zu gewissen Zwecken, z. B. zu der
Bäckerei, ihres unangenehmen bitteren Hopfengeschmackes wegen im
ungereinigten Zustande nicht anzuwenden. Sucht man die Entfernung der
bittern Bestandtheile durch Auswaschen oder wie =Trommer= neuerdings
empfohlen hat, durch Auflösen der Hefe in Alkalilauge und Fällen aus
dieser Lösung durch verdünnte Schwefelsäure, so geschieht dies immer auf
Kosten ihrer Wirksamkeit. Ausserdem ist die Hefenproduktion bei der
Bierbrauerei durchaus Nebensache und alle Rücksichten auf Quantität und
Güte der Hefe müssen gegen die nämlichen Rücksichten gegen das Bier in
den Hintergrund treten. Es war daher in der Natur der Sache begründet,
dass man die Hefenfabrikation als besondern und eigenthümlichen
Gewerbszweig entstehen liess und damit zugleich für das so wichtige
Produkt eine Quelle schuf, welche es reichlicher und besser, und
namentlich auch ökonomisch vortheilhafter producirte. Obgleich auch die
Hefenfabrikation ihr Produkt nicht anders als durch den Process der
geistigen Gährung erzeugen kann, so sucht man doch die Hefe zum
Hauptprodukt zu machen und die Gährung in dieser Richtung einzuleiten und
auszuführen. Am passendsten ist die Fabrikation der Presshefe stets mit
der Fabrikation von Branntwein verbunden.
Eine Zurückführung der Darstellung der Presshefe auf ihre
naturgesetzliche Grundlage ist neuerdings durch genauere Erforschung
der Natur der Hefe und ihrer Fortpflanzungsverhältnisse (vergl. Seite
470) ermöglicht worden. Wie aus dem früher Gesagten hervorgeht, ist die
Hefenerzeugung der Cultur von Pflanzen an die Seite zu stellen, man
pflanzt kräftige Hefenzellen in einen Boden, der die Bedingungen der
Hefenpflanzenentwicklung darbietet und die nöthigen Nährstoffe in
genügender Menge enthält. Nach einer durch die Praxis bestätigten
Ansicht bieten Lösungen von Proteïnsubstanzen namentlich von Kleber und
ähnlichen Eiweisssubstanzen der Cerealien ein höchst geeignetes
Nahrungsmittel der Hefenzellen dar. Man maischt Gerstenmalzschrot (1
Theil) mit Roggenschrot (3 Theile) auf die gewöhnliche Weise ein und
kühlt die Maische mit dünner Schlempe. Auf 100 Kilogramm Schrot setzt
man 0,5 Kilogramm Natriumcarbonat hinzu und hierauf 0,35 Kilogramm
Schwefelsäure mit Wasser verdünnt und setzt die Maische mit Hefe in
Gährung. Aus der stark gährenden Flüssigkeit nimmt man mit Hülfe eines
Schaumlöffels die Hefe ab, schlägt sie durch ein leinenes Tuch oder
durch ein Sieb und lässt das Durchgegangene im kalten Wasser absitzen.
Der Absatz wird gepresst, bis er einen steifen knetbaren Teig bildet,
den man zur besseren Entwässerung gewöhnlich mit 4-10 (zuweilen sogar
bis zu 24) Proc. Kartoffelstärkemehl versetzt. Zuweilen entfernt man
das Wasser aus der Presshefe dadurch, dass man dieselbe auf eine
absorbirende Unterlage -- poröse Ziegelsteine oder Gypsplatten --
bringt oder besser noch dadurch, dass man sie centrifugirt. Die Rolle
des Natriumcarbonats scheint zu sein, die Kleberbestandtheile aus den
Cerealien zu extrahiren und sie in auflösliche Form zu versetzen, die
der Schwefelsäure, ebenfalls die Löslichkeit des Klebers zu befördern,
die Milchsäurebildung zu verhüten, die nur auf Kosten des Stärkemehls
vor sich gehen könnte und einen Ausfall an Spiritus zur Folge haben
würde, und endlich zur Beschleunigung der Abscheidung der Hefekügelchen
beizutragen. Für die Praxis der Hefenfabrikation sind, ihre Richtigkeit
vorausgesetzt, die Beobachtungen von =Pasteur= u. A. von grosser
Wichtigkeit, dass Hefensporen in einer _proteïnfreien_ Flüssigkeit,
nämlich in einer mit Ammontartrat, Kaliumphosphat, Gyps und
Magnesiumphosphat versetzten Zuckerlösung sich zu Hefenzellen
entwickeln. Die Lebensthätigkeit der Hefe nimmt demnach, wie es
scheint, das Material zum Aufbau neuer Zellen, wie höher organisirte
Pflanzen aus der unorganischen Natur, den nöthigen Stickstoff aus dem
Ammoniak, den Kohlenstoff aus der bei der Zersetzung des Zuckers sich
bildenden Kohlensäure.
Was die =Ausbeute an Presshefe= betrifft, so kann man auf 100 Kilogr.
Roggen, einschliesslich des erforderlichen Malzschrotes etwa 15-16
Kilogr. fertige Hefe rechnen. Da das wirkliche Quantum der eigentlichen
Hefe oder der stickstoffhaltigen Substanz in der Presshefe höchstens 20
Proc. beträgt, so wird bei der Hefefabrikation der Nahrungswerth der
Schlempe, was deren stickstoffhaltige Substanz betrifft, nur wenig
geschmälert.
[Sidenote: Kunsthefe.]
Es sei hier noch die =Kunsthefe= erwähnt, welche wesentlich nur den
Gährungsprocess der gährenden Maische oder Würze von heute auf die zu
stellende Maische oder Würze vom folgenden Tage übertragen soll und für
die Spiritusfabrikation dasselbe ist, was der Sauerteig für die
Brodbäckerei. Es giebt unzählige Vorschriften zur Bereitung von
Kunsthefe und künstlichen Gährungserregern überhaupt; so weit man
dieselben kennt, lassen sie sich auf folgende Kategorien zurückführen:
1) es wird einfach die Maische mit einem kleinen Theile in voller
Gährung begriffener Maische des andern Tages gestellt (ähnlich der
Bereitung von gekräustem Bier S. 505); 2) es wird von der in voller
Gährung befindlichen Maische ein kleiner Theil des flüssigen Theiles
mit Hülfe eines Hebers gezogen, diese Portion in Gährung versetzt und
damit die Maische des nächsten Tages gestellt; 3) sobald in der zuletzt
gestellten Maische die Hefenbildung am kräftigsten ist, mischt man
einen Theil der an der Oberfläche abgeschiedenen Hefe mit der zu
stellenden Maische, deren Temperatur man bis zu der zur Gährung
erforderlichen erhöht. Nach Verlauf weniger Stunden kann diese Maische
zum Stellen verwendet werden. Handelt es sich um Bereitung von
eigentlicher Kunsthefe, so macht man wie bei der Fabrikation von
Presshefe einen Ansatz von Malz- und Fruchtschrot mit Wasser, Schlempe
oder frischer Kartoffelmaische, die man entweder mit Bierhefe oder mit
Mutterhefe, d. h. einem zurückbehaltenen Reste derselben Kunsthefe
anstellt.
[Sidenote: Besteuerung des Branntweins.]
=Spiritussteuer.= Nach den gegenwärtig herrschenden Principien in der
Besteuerungspolitik erscheint der Branntwein als ein besonders zur
indirecten Besteuerung geeignetes Object[127], weil mit seinem Genusse,
wenn er ins Uebermaass geht, so verderbliche Folgen verknüpft sind, dass
der Wunsch gerechtfertigt erscheint, es möge der Consumtion durch
Preiserhöhung in Folge hoher Besteuerung eine Schranke gesetzt werden.
Die Besteuerung des Branntweins (oder des Spiritus) erstreckt sich
entweder auf die =Fabrikation= oder auf den =Verbrauch=. Die
Verbrauchssteuer ist kaum ausführbar und ebenso unbequem für den
Consumenten wie kostspielig für den Staat. Die Controle ist eine weit
leichtere und die Belästigung trifft eine geringere Anzahl von Personen,
wenn nicht der Verbrauch, sondern die Fabrikation besteuert wird. Man
kann bei dieser Besteuerungsweise ausgehen:
1) vom =Rohstoffe= (mehlhaltige Rohstoffe wie Cerealien und Kartoffeln,
ferner Zuckerrüben, Treber, Kern- und Steinobst, Weinhefen), wobei dessen
mittlerer Gehalt an Trockensubstanz oder alkoholbildendem Körper
(Stärkemehl oder Zucker oder Alkohol) zu berücksichtigen ist[128];
2) von der =Maische=, wobei man entweder nur ihre =Menge=, oder auch
zugleich ihre =Qualität= und =Consistenz= in Betracht zieht;
3) von dem erzeugten =Produkte= selbst, indem man seine Grädigkeit, d. h.
die Menge des darin enthaltenen absoluten Alkohols ermittelt;
4) von der =Zeit=, welche zur Gährung eines bestimmten Quantums Maische
und zur Destillation eines bestimmten Volumens gegohrener Masse
erforderlich ist.
[127] Unter den indirecten Steuern ist die Branntweinsteuer eine sehr
angemessene, nicht weil wir glauben könnten, es werde deshalb
weniger getrunken -- denn um das herbeizuführen, müsste man die
Steuer auf Branntwein schon bis zu einer Prohibitivabgabe
steigern -- sondern weil Branntwein in kleineren Portionen auf
einmal consumirt wird als alle übrigen Getränke und daher an dem
jeweilig consumirten Volumen der Steuerbetrag ganz winzig klein
ist.
[128] In Bayern und Württemberg versteuert man nur das Malz, nicht die
Kartoffeln, die zur Branntweinfabrikation dienen.
[Sidenote: Produktensteuer.]
[Sidenote: Besteuerung des Rohstoffes.]
Die Besteuerung des =Produktes= ist ohne Widerrede nicht nur die
gerechteste und rationellste Besteuerungsmethode, sondern auch die in
der Zukunft einzig und allein mögliche, falls dem Spiritus aus der
Brennerei in dem auf synthetischem Wege dargestellten Spiritus (aus
Leuchtgas) oder auch nur in dem aus Cellulose erhaltenen Alkohol (wie
er gegenwärtig als Nebenprodukt der Holzpapierfabrikation auftritt) in
der That ein Concurrent erwachsen sollte. Sie legt dem
Brennereibetriebe keine Schwierigkeiten in den Weg, sie beschränkt ihn
nicht in der Wahl seiner Rohstoffe, sie trifft ferner alle Producenten
nach Maassgabe ihrer Leistung. Sie hat aber auch ihre Schattenseiten,
einmal treibt sie nicht, wie andere Besteuerungsarten, den Brenner, an
Verbesserungen des Betriebes zu denken; während dem Brenner, dessen
Rohstoff, dessen Maische und dessen Zeit besteuert wird, daran liegen
muss, in der kürzesten Zeit die grösste Menge Alkohol zu erzeugen und
das Verfahren zu verbessern, da jede grössere Ausbeute an Alkohol die
Steuer verringert, ist es für den Producenten, dessen Produkt
versteuert wird, in Bezug auf die Steuerquote gleichgültig, ob er auch
rationell oder nachlässig arbeitet; die Alkoholmenge, die eben durch
seine Brennmethode erhalten wird, wird versteuert, ist sie gering, so
zahlt er weniger und umgekehrt. Eine andere Schattenseite der
Besteuerung des Produktes ist die Leichtigkeit, mit welcher
Defraudationen begangen werden können; die Steuerbeamten sind dadurch
veranlasst, auch von der Fabrikation in allen ihren Phasen Notiz zu
nehmen, um die Ueberzeugung zu gewinnen, dass nur das versteuerte
Quantum Branntwein und nicht mehr producirt worden ist. Dadurch wird
diese theoretisch vollkommenste Besteuerungsweise zu einer quälenden
und betriebsstörenden für den Brenner; sie ist in England die
gesetzliche. Im norddeutschen Bunde erhebt man (nach dem Gesetze vom 8.
Juli 1868) von jedem Quart Branntwein von 50 Proc. Tr., falls der
Branntwein aus Kartoffeln und Cerealien hergestellt worden war, 1-9/16
Silbergroschen Steuer. Die Besteuerung des =Rohstoffes= ist, wenn sie
eine gerechte sein soll, mit grossen Schwierigkeiten verknüpft, da man
nicht nur auf die Gewichtsmenge, sondern auch auf den alkoholbildenden
Bestandtheil darin Rücksicht zu nehmen hat. Es muss zuvor genau
festgestellt sein, welche Alkoholausbeute eine bestimmte Menge des zu
verarbeitenden Rohmaterials liefert. Da nun aus der Probe eines
kleinen, beliebig genommenen Theils der Rohstoffmenge ein richtiger
Schluss auf die Beschaffenheit des Ganzen nicht möglich ist, so folgt
hieraus die Nothwendigkeit der Controle des Maischraumes. Auf der
anderen Seite erfordert diese Besteuerungsweise Steuerbeamte, die
nöthigenfalls im Stande wären, Proben des Rohstoffes (chemische Probe
durch Waage oder Titrirung, Bestimmung des spec. Gewichtes u. s. w.)
selbst mit der erforderlichen Genauigkeit vorzunehmen. Weil das
Rohmaterial (Kartoffeln und Cerealien, weniger leicht Rüben) ziemlich
leicht der Steuerbewachung entzogen werden kann, so sind auch hier
Defraudationen unausbleiblich und die Behörde ist gezwungen, auch die
Fabrikation mit zu überwachen. Obgleich noch nirgends in Anwendung, hat
sie doch eine Zukunft, indem sie mit der Forderung der Wissenschaft,
aus einem bestimmten Quantum Rohstoff die grösste Alkoholausbeute zu
erzielen, im Einklange steht und dadurch zu einem mächtigen Sporn zur
Vervollkommnung des Brennereibetriebes wird. Im norddeutschen Bunde
(Gesetz vom 8. Juli 1868) erhebt man bei allen nicht mehlhaltigen
Rohstoffen =Branntweinmaterialsteuer= und zwar vom Eimer (= 60 Quart)
[Greek: a]) eingestampfter Weintrebern und Kernobst 4 Silbergroschen;
[Greek: b]) Trauben- und Obstwein, Hefen und Steinobst
8 Silbergroschen.
[Sidenote: Blasenzins.]
[Sidenote: Maischraumsteuer.]
Auf die Besteuerung der =Zeit= ist der =Blasenzins= basirt. Kennt man
alle zur Destillation erforderlichen Geräthschaften einer Brennerei, so
lässt sich mit Leichtigkeit und ziemlich sicher ein Schluss auf die
producirte Alkoholmenge und auf die zur Destillation nothwendig
gewesene Zeit ziehen; eben so leicht und genau lässt sich auch diese
Zeit controliren. Indem man eine als Einheit angenommene Spanne Zeit,
die zur Destillation gerade genügt, mit einem bestimmten Steuersatze
belegt, stellt man dem Brenner die Aufgabe, in der kürzesten Zeit das
grösste Alkoholquantum aus dem verarbeiteten Rohstoffe abzuscheiden; je
höher der Steuersatz ist, desto wichtiger erscheint für den Brenner die
Aufgabe, deren Lösung eine von der Behörde gesetzte Prämie auf beste
Benutzung der kostbaren Zeit ist. In wenigen Fällen ist wol in der
Industrie das britische _time is money_ so handgreiflich dargestellt,
als in dem vorliegenden Falle. Die Spiritusfabrikanten haben ihr
Möglichstes gethan, die Prämie zu verdienen und die
Branntweinbrennereien als Kleingewerbe hätten längst eingehen müssen,
wenn die Behörden streng auf Durchführung der Besteuerung der Zeit
gesehen hätten. Um die Branntweinbrennereien als landwirthschaftliches
Gewerbe neben den Spiritusfabriken der Neuzeit fortbestehen lassen zu
können, ergab sich die Nothwendigkeit eines anderen Mittels zur
Feststellung der producirten Alkoholmenge. Dieses Mittel fand sich in
der Ausmessung des Raumes, den die Maische während der Gährung
einnimmt. Diese Art der Besteuerung führt den Namen =Maischraumsteuer=
oder kurzweg =Maischsteuer=. Sie ist in einigen Ländern des Zollvereins
die gesetzlich eingeführte und in der That giebt es wichtige Gründe,
aus welchen sie andern Besteuerungsarten vorzuziehen ist. Ein
Hauptgrund liegt in der Schwierigkeit, mit der gährenden Maische eine
Defraudation vorzunehmen. Leider tritt vor dieser fiskalischen
Rücksicht die wissenschaftliche dergestalt in den Hintergrund, dass in
allen Ländern, in denen die Steuer vom Maischraum erhoben wird, der
Brenner nicht mehr die Aufgabe hat, aus einer gegebenen Menge
Rohmaterial die grösste Alkoholmenge zu erzeugen, sondern aus dem
kleinsten Volumen Maische die höchste Alkoholausbeute zu erzielen. Der
normale Verlauf des Zuckerbildungs- oder Maischprocesses, sowie der
Gährung der verzuckerten Maische ist aber von einem gewissen
Verdünnungsgrade abhängig, der nicht überschritten werden darf, ohne an
Alkohol einzubüssen. Während die rationelle Technik eine gewisse
Verdünnung der Maische verlangt, drängt die Besteuerung auf eine
möglichste Benutzung des besteuerten Raumes, d. h. auf eine möglichst
concentrirte Maische. In der Praxis ist daraus die Methode des
Dickmaischens mit allen ihren Consequenzen hervorgegangen: »die
Destillirapparate erhielten vielfache Verbesserungen und zweckmässigere
Einrichtung, die Fortschritte des Brennereigewerbes im Ganzen
betrachtet, würden indessen wahrscheinlich grösser sein, wenn die
Eingriffe der Steuerbehörde in den Betrieb, in die Zeiteintheilung,
Gährdauer, Brenndauer, Dimension der Geräthschaften u. s. w. nicht
wesentliche Hindernisse wären«. Die Maischraumsteuer gewährt dem
fabrikmässigen Brennbetriebe grosse Vortheile vor den
landwirthschaftlichen Kleinbrennereien. Nicht allein ist die Einführung
von Dampfapparaten zur Erwärmung und Destillation, welche die
Verarbeitung sehr dicker Maischen ermöglichen, an eine gewisse Grösse
des Betriebes gebunden, sondern die Aufstellung dieser Apparate wird
auch in demselben Maasse billiger, als sich die Erhaltungs- und
Amortisationskosten auf eine grössere Alkoholmenge vertheilen.
Brennereien mit ununterbrochenem Betriebe sind also schon deshalb in
Vortheil vor jenen, die nur während des Winters brennen, wie die
kleinen landwirthschaftlichen Brennereien, die nur wesentlich die
bessere Verwerthung der selbst erbauten Kartoffeln zum Zwecke haben. In
der Landwirthschaft sind ja die Rückstände der Brennereien, die
Schlempe, als Mastfutter für Schweine und Rinder von so hoher
Wichtigkeit, dass die Erzeugung dieser Rückstände öfter als
Hauptprodukt in den Vordergrund, der Branntwein als Nebenprodukt in den
Hintergrund tritt.
Die Brotbäckerei.
[Sidenote: Brotbereitung.]
Der Zweck der =Brotbereitung= ist, das Mehl der Körner der Cerealien
durch Abänderung seiner chemischen und physikalischen Beschaffenheit in
den Zustand zu versetzen, in welchem es am leichtesten zwischen den
Zähnen zerkleinert, mit Speichel getränkt und dadurch am besten verdaut
wird. Rührt man Mehl mit Wasser zu einem Teig an, so erhält man nach dem
Trocknen bei gewöhnlicher Temperatur eine Art Kuchen, der die
Stärkemehlkörner unverändert und unlöslich enthält und nur schwer verdaut
wird, abgesehen davon, dass er durch seinen faden Geschmack den Appetit
nicht reizt. Wird zum Trocknen die Temperatur des Siedepunktes des
Wassers benutzt, so gleicht der Kuchen getrocknetem Kleister, welcher der
Verdauung grosse Hindernisse entgegensetzt. Wirkt diese Temperatur nur
auf die Oberfläche, aber nicht in das Innere des Teiges, so wird
letzterer eine Beschaffenheit haben, welche in der Mitte steht zwischen
mehliger und glasiger; von dieser Art ist der Schiffszwieback, der immer
als ein stark ausgetrockneter Teig betrachtet werden kann und vor dem
gebackenen Brote den Vorzug grosser Haltbarkeit, den Nachtheil dagegen
eines faden Geschmackes und der Schwerverdaulichkeit hat. Durch das
Backen will man nun zweierlei erreichen, einmal soll die eigentliche
Brotmasse soweit erhitzt werden, dass das Stärkemehl in den
aufgeschlossenen Zustand, in Kleister übergehe, der Teig sich aber nicht
in eine feste spröde oder wässerige Masse verwandele, sondern sich
aufblähe und nach dem beendigten Backprocesse von der bekannten lockeren
und schwammigen Beschaffenheit erscheine; das andere Mal will man durch
das Backen die Oberfläche des Brotes rösten und dieselbe dadurch in die
Rinde oder Kruste überführen, wodurch nicht nur dem Brot der
charakteristische Wohlgeschmack, sondern auch die Eigenschaft ertheilt
wird, sich längere Zeit so ziemlich unverändert aufbewahren zu lassen.
Das Mittel zur Auflockerung des Teiges ist meist die geistige Gährung,
die man durch Zusatz von Gährungsmitteln (Fermenten), entweder
=Sauerteig= oder =Hefe=, einleitet; ein kleiner Theil der Stärke des
Mehles geht in Krümelzucker über, der in Alkohol und Kohlensäuregas
zerfällt, letzteres sucht zu entweichen, wird aber daran durch die
Zähigkeit des Mehlteiges verhindert. Der nebenbei erzeugte Alkohol kommt
nicht in Betracht. Aus Weizenmehl und Hefe erhält man das =Weissbrot=,
aus Roggenmehl oder einem Gemisch davon mit Weizenmehl und Sauerteig das
=Schwarzbrot=. =Heeren= fand in dem Mehle, wie es gewöhnlich zum Backen
benutzt wird, durchschnittlich gegen 13 Proc. Feuchtigkeit.
[Sidenote: Die Details der Brotbäckerei.]
Die Rohmaterialien der Brotbäckerei sind =Mehl=, =Wasser= und
=Gährungsmittel=, ausserdem Salz, Gewürze u. dergl. Die Zusammensetzung
der wichtigeren Mehlsorten ist folgende:
a. b. c. d.
Wasser 15,54 14,60 14,00 11,70
Albumin 1,34 1,56 1,20 1,24
Pflanzenleim 1,76 2,92 3,60 3,25
Caseïn 0,37 0,90 1,34 0,15
Fibrin 5,19 7,36 8,24 14,84
Kleber 3,50 -- -- --
Zucker 2,33 3,46 3,04 2,19
Gummi 6,25 4,10 6,33 2,81
Fett 1,07 1,80 2,23 5,67
Stärke 63,64 64,28 53,15 58,13
Sand -- -- 6,85 --
a. Weizenmehl, b. Roggenmehl, c. Gerstenmehl, d. Hafermehl. Ausser diesen
Mehlsorten finden Mais-, Bohnen-, Erbsenmehl etc. zur Brotbereitung
örtliche Anwendung.
Die Hauptphasen der Bäckerei sind:
[Sidenote: Das Anmachen des Teiges und das Kneten.]
1) =Das Anmachen des Mehles= mit Wasser zu einem Teige ist die erste
Manipulation beim Backen. Es hat zum Zweck, das Dextrin, den Krümelzucker
(deren Menge während des Anmachens durch die Einwirkung des Klebers auf
das Stärkemehl vermehrt wird), einige eiweissartige Körper aufzulösen und
im aufgelösten Zustande die unlöslichen Bestandtheile des Mehles,
namentlich den Kleber, aber auch das Stärkemehl zu durchdringen,
aufzuweichen und aufzulockern. Mit dem Wasser setzt man zugleich das
Gährungsmittel, den Sauerteig oder die Hefe (Presshefe) zu, je nachdem
Schwarzbrot oder Weissbrot dargestellt werden soll.
Unter dem =Sauerteig= (in Süddeutschland =Frischel=) versteht man
diejenige Menge des in Gährung begriffenen Teiges, der bis zum nächsten
Backen aufgehoben wird; er besteht aus einem Gemenge von Mehl und
Wasser, in welchem ein Theil des Stärkemehles unter dem Einflusse der
in Fermente (Hefe und Milchsäureferment) umgewandelten Proteïnkörper
des Mehles zum Theil in Krümelzucker und als solcher in die geistige
Gährung und Essiggährung, zum grössten Theile aber in die
Milchsäuregährung übergegangen ist. Der Sauerteig wirkt in dem Teige
gährungsfortpflanzend und auf dieselbe Weise, wie gährende Würze unter
süsser Würze, d. h. wie Hefe. Der vom vorigen Backen zurückgehaltene
Teig heisst =Grundsauerteig= (oder auch blos Grundsauer). Nach längerem
Liegen ist der Sauerteig nicht mehr geeignet, gährungserregend zu
wirken und geht nach und nach in Fäulniss über. Ueber das Verhältniss,
in welchem man den Sauerteig zum Mehlteige setzt, lässt sich nichts
Bestimmtes angeben, da dasselbe von der Art des herzustellenden Brotes,
dem Säuregrad und der Beschaffenheit des Sauerteiges u. s. w. abhängig
ist. Man rechnet gewöhnlich auf 100 Th. Mehl 4 Th. Sauerteig, oder auch
auf 80 Th. Brot 3 Th. Sauerteig. Handelt es sich um Weissbrot, so
rechnet man auf 100 Th. Mehl 2 Th. Presshefe. Das Anmachen des Mehles
geschieht mit lauwarmem Wasser von 21-37°.
[Sidenote: Kneten.]
Der so erhaltene dünne Teig, aus Mehl, Wasser und Ferment bestehend,
bleibt, mit Mehl bestreut, an einem mässig warmen Orte einige Zeit, meist
über Nacht, stehen. Hierbei tritt die =Brotgährung= ein, indem das
Ferment auf die Dextrose des Teiges einwirkt; in Folge der
Kohlensäureentwickelung hebt sich der Teig (=er geht auf=). Dem
aufgegangenen Teige verleibt man durch =Kneten= Mehl ein, weil er für
sich zu wenig Consistenz hat, um verbacken werden zu können. Verfährt man
nach der gewöhnlichen Art, nach welcher man zuerst nur ein Drittheil des
Mehles mit dem Wasser anmacht, so knetet man dann die übrigen zwei
Drittheile und das zur Bildung eines normalen Teiges erforderliche Wasser
ein. Nach dem Kneten bestreut man den Teig mit Mehl und lässt ihn an
einem warmen Orte nochmals aufgehen (=zukommen=), wozu kaum halb so viel
Zeit, als zu dem ersten Gähren nöthig ist. In den meisten Bäckereien
lässt man gegenwärtig das zweite Gähren weg und schreitet sofort nach dem
Kneten zum =Auswirken=, d. h. man bringt den Teig in die gebräuchliche
Form von Brot.
Durch das Auswirken wird der Teig zusammengedrückt und muss daher von
Neuem an einem warmen Orte kurze Zeit der Gährung überlassen werden, um
sich wieder zu heben (das Zurichten). In der Regel geschieht dies auf
Körben (Backschüsseln) oder auf Leinwand (Brottüchern), die man mit
Kleie bestreut, um das Anhaften zu verhüten. Das Volumen des Teiges
nimmt bis auf das Doppelte zu. Während des Gährens bestreicht man beim
Roggenbrote die Laibe öfters mit lauem Wasser, damit die Oberfläche
keine Risse erhält. Dieses Bestreichen wird auch unmittelbar vor dem
Einschieben in den Ofen wiederholt. Das Wasser erweicht die Rinde und
löst etwas Dextrin aus dem Teige auf, welches nach dem Verdunsten des
Wassers auf der Oberfläche (Kruste) zurückbleibt und dem Brote Glanz
giebt. Haben sich die Brote genügend gehoben und hauchen sie einen
eigenthümlich geistigen Geruch aus, so ist es Zeit, die Gährung durch
das Backen zu unterbrechen. Da während des Backens die Brote durch
Verdampfung des Wassers beträchtlich an Gewicht verlieren, das Gewicht
des Brotes durch die Behörde aber vorgeschrieben ist, so muss man so
viel Teig mehr nehmen. Das Gewicht des Teiges, welches zu einem Brote
von bestimmtem Gewichte genommen werden muss, ist nach der Grösse des
Brotes verschieden, und zwar im Verhältniss um so grösser, je kleiner
das Brot ist. Je nach der Grösse des Brotes verliert der Teig beim
Backen bis zu 25 Proc. an Gewicht. Der Grund davon liegt darin, dass,
je kleiner das Brot ist, es desto mehr Kruste hat im Verhältniss zur
Krume, dass ferner die Kruste weniger Feuchtigkeit enthält als die
Krume.
[Illustration: Fig. 243.]
[Sidenote: Knetmaschinen.]
Das Kneten des Brotteiges mit den Händen und Armen ist eine überaus
anstrengende Arbeit, der man häufig den Vorwurf gemacht hat, dass sie
unreinlich und ungesund sei. Ohne uns in Erörterungen einzulassen, in
wie weit diese Vorwürfe gerechtfertigt sind, ist doch anerkannt, dass
die mit der üblichen Knetmethode verbundene körperliche Anstrengung
eine ausserordentliche ist; es wurde deshalb längst der Gedanke
erweckt, die Arbeit des Knetens durch Maschinen verrichten zu lassen.
Obgleich es unmöglich ist, die Handarbeit durch Maschinen dort
verrichten zu lassen, wo der Tastsinn in Betracht kommt und die
=Knetmaschinen= eine allgemeine Anwendung nicht finden konnten, so
haben sie sich doch in allen Brotfabriken bewährt, wo es sich um die
Herstellung von nur einer Brotsorte handelte. Von den vielen im Laufe
der Zeit aufgetauchten Knetmaschinen sei nur die folgende von =Clayton=
(Fig. 243) angeführt. Die Teigbestandtheile werden in den cylindrischen
Backtrog _A_ gebracht; er ruht auf dem Gestelle _b b_ mittelst der
hohlen Zapfen _c_ und _d_, welche sich in den Lagern _e_ drehen. Im
Innern des Cylinders ist ein Rahmen _f_ angebracht, der um die Zapfen
_g_ und _h_ gedreht werden kann. Die beiden Hälften dieser Rahmen sind
durch schräge Messer _i i_ mit einander verbunden, welche beim Umdrehen
des Troges den Teig bearbeiten. Die Bewegung des Troges und des Rahmens
erfolgt in entgegengesetzter Richtung. Die Kurbel _o_ ist mit der Axe
des äusseren Troges, die Kurbel _p_ mit dem inneren Rahmen verbunden.
Indem beide Kurbeln in entgegengesetzter Richtung gedreht werden,
bewegen sich Trog und Rahmen gegen einander. Das Drehen kann auch durch
einen einzigen Menschen mittelst einer Kurbel verrichtet werden, indem
die Welle _h_ der Kurbel _o_, welche mit dem inneren Rahmen durch die
hohle Axe verbunden ist und denselben bei der Umdrehung mitnimmt, ein
konisches Rad _m_ enthält, das in das Rad _k_ eingreift, welches
wieder ein mit dem hohlen Zapfen des Troges verbundenes Rad _l_
umtreibt; es muss daher, wenn das Rad _m_ nach rechts sich dreht, das
Rad _t_ links umlaufen.
[Sidenote: Backofen.]
Die Umwandlung des gegangenen und ausgewirkten Brotteiges in Brot
geschieht durch das =Backen= in dem =Backofen=, dessen gewöhnlichste Art
aus einem runden oder ovalen, mit Gewölbe überspannten Herde besteht, an
dessen vorderer Seite das =Mundloch=, eine Oeffnung zum Einschieben der
Brote und zugleich auch zum Einführen des Brennmaterials, sich befindet.
Der Ofen ist aus Backsteinen und Lehm aufgemauert, die Sohle des Herdes
mit Ziegelsteinen belegt oder aus Lehm geschlagen. Das Ofengewölbe von
elliptischer Gestalt muss möglichst niedrig sein, um die Wärme gut
reflectiren zu können. Das Mundloch lässt sich mit einer Thür aus Blech
oder Gusseisen verschliessen; da dasselbe zugleich als Rauchöffnung
dient, so ist über dem Mundloch ein Rauchkanal angebracht, der den Rauch
in den Schornstein führt. Neben dem Mundloche sind gewöhnlich noch zwei
kleine Oeffnungen vorhanden, mittelst deren und durch angezündete
Holzspäne man den Ofen während des Einschiebens der Brote beleuchtet. Die
zum Verbrennen des Brennmaterials erforderliche Luft strömt durch den
unteren Theil des Mundloches ein, während durch den oberen die
Verbrennungsgase und der Rauch austreten, die für das Heizen sehr
unangenehm sind. Zweckmässiger ist daher eine Einrichtung der Backöfen,
bei welchen das Mundloch nur zum Heizen dient, der Rauch dagegen durch
Oeffnungen entweicht, die in dem hinteren Theile des Gewölbes sich
befinden und durch Schieber verschlossen werden können.
[Illustration: Fig. 244.]
[Illustration: Fig. 245.]
Fig. 244 zeigt den Verticaldurchschnitt, Fig. 245 die Sohle eines
solchen Backofens. Die nach hinten aufsteigende Backsohle _A_ hat eine
Breite von 3,1 Meter und eine Tiefe von 4 Meter und ist mit einem
Gewölbe in einem Abstande von 0,5 Meter überspannt. Das Mundloch hat
eine Breite von 0,8 Meter. _e e e_ sind die Züge, durch welche die
Verbrennungsgase in den Schornstein _D_ abgeleitet und durch einen
Schieber _u_ verschlossen werden können. Diese Vertiefung _x_ giebt dem
Bäcker einen bequemen Stand. Unter dem Backofen ist der Raum für die
Kohlen aus dem Ofen (=Bäckerkohlen=). _E_ ist die Backstube, welche
durch den darunter liegenden Backofen die zum Gehen des Teiges
erforderliche Temperatur erhält. Als Brennmaterial wendet man
trockenes, fein gespaltenes, weiches Holz an, welches man auf dem Herde
kreuzweise schichtet. Die zum Backen erforderliche Temperatur hat der
Backofen dann erreicht, wenn beim Reiben des Herdes oder des Gewölbes
mit einem Holzstabe Funken sich zeigen. Die glühenden Kohlen werden
durch das Mundloch aus dem Ofen gezogen und zum Verlöschen in den
unterhalb des Ofens befindlichen Raum gebracht. Ehe das zu backende
Brot eingeschossen wird, reinigt man den Ofen von Asche und mit Hülfe
eines nassen Wischers und bringt darauf die Brote mittelst der
sogenannten Ofenschüssel, eines langen, mit Stiel versehenen Brettes,
in den Ofen. Die zum Backen geeignete Temperatur des Ofens beträgt
200-225° C. Vor dem Einschieben bestreicht man die Oberfläche mit
Wasser, in welches man etwas Mehl eingerührt hat, um das Aufspringen
der Brotkruste in Folge zu schneller Einwirkung zu hoher Temperatur zu
verhindern; die Hitze wirkt nun zuerst auf die Feuchtigkeit, sodass die
Oberfläche vor zu hoher Temperatur geschützt ist. Die Wasserdämpfe,
womit der Backofen sich nach und nach anfüllt, sind, um eine chemische
Veränderung der Oberfläche des Brotes hervorzurufen und dadurch eine
glatte Kruste zu erzeugen, ganz unerlässlich. Die zum Ausbacken
erforderliche Zeit richtet sich nach der Grösse, der Form und der Art
des Brotes. Je mehr das Brot sich der Kugelform nähert, je kleiner
mithin die Oberfläche im Vergleich zum Inhalt ist, eine desto längere
Backzeit ist nöthig. Schwarzbrot erfordert längere Zeit als weisses.
Diese Backöfen haben in die Augen springende Nachtheile, sie können nie
gleichmässig erwärmt werden und kühlen auch ungleichmässig ab, und zwar
durch die einströmende Luft am schnellsten im vorderen Theile.
Gewöhnlich wird nach jedem Gebäck nachgeheizt, ehe wieder eingeschossen
wird, wozu weniger Brennstoff gehört als zum Anheizen. Bei dem
fabrikmässigen Betriebe der Bäckerei wendet man =continuirlich
betriebene Oefen=, bei welchen Backraum und Feuerraum getrennt sind,
an.
[Sidenote: Surrogate des Fermentes.]
=Surrogate des Fermentes für die Brotgährung.= Wie aus dem Vorstehenden
folgt, beruht das Wesentliche der Brotbereitung darauf, dass das mit
Wasser zu einem Teige verbundene Mehl durch den Umstand, dass in dem
gegohrenen Brote der Kleber gleichsam ein Skelett oder ein
zellenförmiges Gewebe bildet, durch welches das Entweichen der
Kohlensäure verhindert wird, die bekannte poröse und schwammige
Beschaffenheit erhält, die zur Verdaulichkeit des Brotes erforderlich
ist. Diese Beschaffenheit wird nun dem Brote zum Theil auf Kosten eines
Theiles der Stärke des Mehles ertheilt, die sich erst in Stärkezucker
und dann durch Gährung in Alkohol und Kohlensäuregas umwandelt;
letzteres sucht zu entweichen und bewirkt zunächst das Aufgehen des
Teiges. Damit diese Gährung vor sich gehe, ist der Zusatz von Fermenten
nothwendig, die dem Brote fremd sind und zuweilen demselben die
Verdauung beeinträchtigende Eigenschaften ertheilen. Es war daher schon
längst das Streben der Techniker, die Brotgährung und somit auch den
Zusatz von Hefe und Sauerteig zu umgehen und dem Teige die
erforderliche lockere Beschaffenheit durch eine in dem Teige selbst vor
sich gehende Gas- oder Dampfbildung zu geben; denn es ist einleuchtend,
dass jeder luft- oder dampfförmige Körper auf passende Weise in dem
Teige vertheilt, sich ebenso wie die während des Aufgehens sich
entwickelte Kohlensäure verhalten wird. Obgleich das Problem, Brot von
normaler Beschaffenheit ohne Gährung zu bereiten, noch keineswegs
gelöst ist, so fehlt es doch nicht an darauf bezüglichen Vorschlägen,
die zum Theil alle Beachtung verdienen. Es seien im Folgenden einige
der wichtigsten derselben angeführt. Das =Ammonsesquicarbonat=
(Hirschhornsalz der Pharmaceuten), dem Teige in kleiner Menge
einverleibt, kann zum Aufgehen desselben beitragen, einmal, indem die
Säure, die in keinem Teige fehlt, mit dem Ammoniak zusammentritt und
Kohlensäure frei macht, das andere Mal, indem das kohlensaure Ammoniak
in der Hitze des Backofens Dampfgestalt annimmt und somit das
Auflockern des Teiges bewirkt. =Natriumbicarbonat= und =Salzsäure= sind
wiederholt vorgeschlagen und von =J. v. Liebig= warm empfohlen worden,
um in dem Teige selbst die zum Aufgehen desselben nöthige Kohlensäure
zu entwickeln (NaHCO_{3} + ClH = NaCl + H_{2}O + CO_{2}), wobei das
zugleich entstandene Kochsalz in dem Teige bleibt. Auf 100 Kilogr.
Schwarzmehl nimmt man 1 Kilogr. Natriumbicarbonat, 4,25 Kilogr.
Salzsäure von 1,063 spec. Gew. (= 9,5° B. = 13 Proc. ClH), 1,75-2,0
Kilogr. Kochsalz und 79-80 Liter Wasser; man erhält 150 Kilogr.
Brot[129]. Vortheilhafter und rationeller scheint das gleichfalls von
=v. Liebig= empfohlene =Horsford='sche Backpulver (_yeast-powder_) zu
sein. Dieses Pulver besteht aus zwei Präparaten, einem =Säurepulver=
(saurem Calciumphosphat gemengt mit saurem Magnesiumphosphat) und einem
=Alkalipulver= (einem Gemisch von 500 Grm. Natriumbicarbonat und 443
Grm. Chlorkalium). Auf 100 Kilogr. Mehl kommen 2,6 Kilogr. Säurepulver
und 1,6 Kilogr. Alkalipulver zur Anwendung. (Während des Knetens setzen
sich Natriumbicarbonat und Chlorkalium zunächst in Chlornatrium und
Kaliumbicarbonat um, welches letztere hierauf durch das saure Phosphat
unter Freiwerden von Kohlensäure zersetzt wird.) Durch Anwendung des
Backpulvers ist man in den Stand gesetzt innerhalb zweier Stunden aus
Mehl fertiges Brot zu bereiten, und erhält dabei aus 100 Pfd. Mehl
10-12 Proc. Brot mehr als im günstigsten Falle nach dem gewöhnlichen
Backverfahren. Von besonderem Werthe ist die Methode in allen den
Fällen, wo nicht stets frischer Sauerteig zu haben ist, wie z. B. auf
Schiffen oder in Dörfern, in denen nicht regelmässig gebacken wird. Die
Anwendung des Backpulvers empfiehlt sich schliesslich noch für den
Küchengebrauch, indem hierdurch alle die Mühe und Zeit erspart wird,
welche die Beschaffung sowie die Anwendung der Kunsthefe mit sich führt
-- ein Vortheil, der vielen Hausfrauen von Werth sein wird und in
Nord-Amerika dieses Backverfahren bereits zur allgemeinen Verbreitung
gebracht hat. Reines =Kohlensäuregas= dem Teige zu incorporiren, um
demselben die Beschaffenheit eines durch Gährung gehobenen Teiges zu
ertheilen, ist eine ziemlich nahe liegende Idee, die zu verschiedenen
Zeiten gefasst, vergessen und immer wieder von Neuem aufgenommen wurde,
zahlreiche Vertreter und ebenso viele Gegner fand, ohne dass bis jetzt
ein genügendes Resultat erzielt worden wäre. Neuerdings haben
=Dauglish= und =Bousfield= sich mit der Brotbereitung mit Hülfe von
Kohlensäure (Luftbrot, _aërated-bread_) beschäftigt. Das Kneten des
Teiges geschieht in einem verschlossenen Cylinder, aus welchem die Luft
ausgepumpt wird und in welchen man sodann unter starkem Druck
Kohlensäuregas eintreibt, welches während des Knetens von dem dem Mehle
zugesetzten Wasser absorbirt wird. Hat das Kneten genügend
stattgefunden, so öffnet man eine unter dem Knetcylinder befindliche
Röhre, durch welche der Teig sodann durch den Gasdruck ausgetrieben
wird. Man schneidet ihn beim Austritt aus der Röhre stückweise ab und
bringt die so gebildeten Laibe sofort in den Backofen. Indem die von
dem Wasser des Teiges absorbirte Kohlensäure nun wieder entweicht,
bläht sie den Teig auf. -- Die Behauptung, dass das mit reiner
Kohlensäure dargestellte Brot einen andern und zwar faden Geschmack
besitze, als das auf gewöhnliche Weise mit Gährung erhaltene, scheint
nicht ungerechtfertigt zu sein, da in letzterem geringe Mengen der
geistigen Produkte der Gährung zurückbleiben, die namentlich bei
frischem Brote durch Geschmack und Geruch wahrzunehmen sind. Es ist
auch nicht zu vergessen, dass der bei der Brotgährung sich bildende
Alkohol, indem er durch die Hitze des Backofens in Dampf verwandelt
wird, neben der Kohlensäure zur Auflockerung des Brotes beiträgt.
Pflegt man ja in der Feinbäckerei bei Backwerken aus Mehl, Fett und
Eiweiss zum Auflockern des Teiges eine alkoholische Flüssigkeit allein
(Weingeist oder Rum) anzuwenden.
[129] Das Verhältniss des Natriumbicarbonates zur Salzsäure ist so
gewählt, dass 5 Grm. des ersteren durch 33 Kubikcentim. der Säure
vollkommen neutralisirt werden; das Brot muss eine sehr
schwachsaure Reaction behalten.
[Sidenote: Brotausbeute.]
Was die =Ausbeute an Brot= aus einem bestimmten Quantum Mehl anbelangt,
so geben 100 Kilogr. Mehl, je nach der Beschaffenheit desselben,
125-135 Kilogr. Brot.
[Sidenote: Zusammensetzung des Brotes.]
Das Mehl der Getreidearten enthält im lufttrocknen Zustande 12-16 Proc.
Wasser, während seiner Umwandlung zu Brot nimmt es aber noch grosse
Mengen von Wasser auf. 100 Pfd. feinen Weizenmehls verbinden sich mit
50 Pfd. Wasser und geben 150 Pfd. Brot. Die Zusammensetzung des Mehles
und Brotes ist daher folgende:
Weizenmehl. Weizenbrot.
Trockenes Mehl 84 84
Ursprüngliches Wasser 16 16
Hinzugesetztes Wasser -- 50
--- ---
100 150
Nach =Heeren= geben 100 Pfd. Weizenmehl wenigstens 125-126 Pfd. Brot,
100 Pfd. Roggenmehl 131 Pfd. Brot. Der Gehalt des frischen Weizenbrotes
an Dextrin und löslicher Stärke beträgt 9 Proc., an Stärke 40 Proc., an
Proteïnkörpern 6,5 Proc., an Wasser 40-45 Proc. Neugebackenes Brot
besitzt, wie allbekannt, eine eigenthümliche Weichheit und Zähigkeit;
nach einigen Tagen verliert es diese Weichheit und wird krümelnd und
anscheinend trocken und heisst in diesem Zustande =altbacken=. Meist
ist man der Ansicht, dass diese Veränderung in der Abnahme des
Wassergehaltes ihren Grund habe. Dies ist aber unrichtig, da nach
Versuchen von =Boussingault= altbackenes Brot ebenso viel Wasser als
frisches enthält. Die Veränderung besteht allein in einem besondern
Molecularzustande des Brotes, welcher bei dem Altbackenwerden eintritt.
[Sidenote: Verunreinigung des Brotes.]
Wenn das zur Brotfabrikation angewendete Mehl verdorben ist, so ist der
Kleber verändert und erweicht; die bei dem Gähren des Teiges sich
entwickelnde Kohlensäure lockert daher den Teig nicht auf, sondern
entweicht. Das daraus entstehende Brot ist mithin derb und weniger
weiss. Um diesem Uebelstande zu begegnen und schlechtes Mehl zur
Erzeugung eines anscheinend guten Brotes anzuwenden, pflegen die Bäcker
Belgiens und des nördlichen Frankreichs dem Teig eine kleine Menge
Kupfersulfat (1/15000-1/30000) zuzusetzen, dessen Base sich mit dem
Kleber zu einer unlöslichen Verbindung verbindet, wodurch der Teig zähe
und weiss wird und die Eigenschaft erhält, eine grössere Menge Wasser
aufzunehmen. Um diese schädliche Beimengung nachzuweisen, wird eine
Portion des verdächtigen Brotes getrocknet und durch Verbrennen
eingeäschert, in der zurückbleibenden Asche lässt sich durch
Abschlämmen das Kupfer leicht nachweisen. In England setzt man
allgemein dem Mehl beim Brotbacken etwas Alaun zu. In Deutschland, wo
der Zusatz von Kupfersulfat und Alaun (0,1 Proc.) von der Behörde
untersagt ist, bewahrt man in einigen Gegenden den Sauerteig in
kupfernen Trögen auf, wodurch sich Grünspan erzeugt, dessen Bildung von
den Bäckern nicht ungern gesehen wird.
Die Essigfabrikation.
[Sidenote: Der Essig und seine Entstehungsweise.]
Das, was man im gewöhnlichen Leben =Essig= nennt, ist wesentlich ein
Gemisch von Essigsäure mit Wasser. Die Essigsäure C_{2}H_{4}O_{2} oder
(C_{2}H_{3}O / H)} O besteht im höchst concentrirten Zustande in
100 Theilen aus
Kohlenstoff 24 40,0
Wasserstoff 4 6,7
Sauerstoff 32 53,3
------------
60 100,0
und bildet sich durch Oxydation des Alkohols, sowie durch trockne
Destillation der Cellulose.
Was die erstere Bildungsweise betrifft, so lässt sich der Vorgang der
Umwandelung des Alkohols in Essigsäure durch folgendes Schema
ausdrücken:
1 Mol. Alkohol C_{2}H_{6}O = 46 } geben
2 " Sauerstoff 2O = 32 }
--
78
{ 1 Mol. Essigsäure C_{2}H_{4}O_{2} = 60
{ 1 " Wasser H_{2}O = 18
--
78
Nach diesem Schema geben 100 Th. Alkohol 129,5 Th. höchst concentrirte
Essigsäure. Der Vorgang ist aber in der That nicht so, dass sich aus
dem Alkohol sofort Essigsäure bildet. Ehe diese Säure entsteht, geht
der Alkohol erst in einen Körper über, welcher minder sauerstoffreich
ist als die Essigsäure, nämlich den =Aldehyd= C_{2}H_{4}O. Die
Umwandelung des Alkohols lässt sich auf folgende Weise übersichtlich
darlegen:
Alkohol C_{2}H_{6}O = 46
} (H_{2} werden durch O aus
Davon ab H_{2} = 2 } der Luft zu H_{2}O
------------------------------------------ oxydirt)
Bleibt Aldehyd C_{2}H_{4}O = 44
Dazu O = 16 (aus der Luft)
------------------------------------------
Resultirte Essigsäure C_{2}H_{4}O_{2} = 60
100 Kilogr. Alkohol brauchen zu ihrer Ueberführung in Essigsäure 300
Kilogr. (= 2322 Hektoliter) Luft, da diese genau die 69 Kilogr.
Sauerstoff enthalten, die zur Oxydation des Alkohols zu Essigsäure
erforderlich sind. Es ist jedoch einleuchtend, dass in der Praxis
dieses Luftquantum bei weitem unzureichend ist, da von dem dem Alkohol
zugeführten atmosphärischen Sauerstoff wahrscheinlich nur derjenige
Theil, der in Gestalt von Ozon vorhanden ist, zur Essigbildung
verwendet wird. Soll in alkoholhaltigen Flüssigkeiten die Umwandelung
des Alkohols in Essigsäure erfolgen, so muss ein Gährungspilz, die
_Mycoderma aceti_, vorhanden sein, welcher, wie es scheint, die
Function hat, den Sauerstoff der Luft thätig zu machen und auf den
Alkohol zu übertragen.
Die Entstehung des Essigs als =Produkt der trockenen Destillation= der
Cellulose (Holz, Torf) lässt sich nicht durch einfache Gleichung
ausdrücken, da neben Essigsäure zahlreiche Verbindungen wie gasförmige
und flüssige Kohlenwasserstoffe, Holzgeist, Aceton, Kreosot und
Oxyphensäure, Theer etc. entstehen, deren relative Menge abhängig ist
von der Temperatur, bei welcher destillirt wird, von der Form des
Destillirgefässes, von dem Feuchtigkeitsgrade, der Art der
cellulosehaltigen Substanz u. s. w.
[Greek: a]) _Darstellung des Essigs aus alkoholhaltigen Flüssigkeiten._
[Sidenote: Essig aus Alkohol.]
Alkohol, für sich der Luft oder reinem Sauerstoffgase ausgesetzt, geht
nicht in Essigsäure über. Da der Essig aber gleichwol aus dem Alkohol nur
durch Aufnahme von Sauerstoff (allerdings von thätigem) sich bildet, so
ist es einleuchtend, dass die alkoholhaltige Flüssigkeit, welche in Essig
umgewandelt werden soll, in die für die Essigbildung günstigsten
Bedingungen versetzt werden muss. Hier, wie so häufig bei
chemisch-technischen Processen ist die Erfahrung die beste Rathgeberin.
Eine zweckmässige und auf naturgesetzliche Principien gestützte Anwendung
dieser Erfahrungen macht das Wesen der Essigfabrikation, d.i. die
Darstellung von Essig in der kürzesten Zeit und auf die billigste Weise,
namentlich mit dem geringsten Verluste von Alkohol, aus.
Die Bedingungen, unter welchen eine vortheilhafte Erzeugung des Essigs
im Grossen stattfinden kann, sind folgende:
1) die alkoholhaltige Flüssigkeit -- das Essiggut -- sei dieselbe
Traubenwein oder Obstwein, gegohrener Malzauszug, Bier und Branntwein,
soll hinreichend verdünnt sein; sie darf nicht wol über 10 Proc.
Alkohol enthalten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass unmittelbar durch
Gährung dargestellte alkoholische Flüssigkeiten leichter in Essig
übergeführt werden können, als Mischungen von Branntwein oder Alkohol
mit Wasser. Eine zu grosse Verdünnung, die weiter geht als bis zu 3
Proc. Alkohol, hindert zwar nicht die Essigbildung, wol aber wird sie
dadurch verlangsamt;
2) eine geeignete Temperatur, die nicht über 36° C. steigen und nicht
unter 10-12° C. sinken soll. Bei einer Temperatur von 7° C. und
darunter findet keine Essigbildung mehr statt, eine Tatsache, die bei
der Anführung der Vortheile von Felsen- und Eiskellern zur Aufbewahrung
von Lagerbier und überhaupt gegohrenen Flüssigkeiten gewöhnlich
übersehen wird. Bei einer Temperatur von 40-60° ist die Verwandtschaft
des Alkohols zum Sauerstoff gesteigert und die Essigbildung geht
schneller und kräftiger vor sich, doch ist bei dieser Temperatur ein
namhafter Verlust an Alkohol und Essig durch Verdampfen unvermeidlich;
3) gehöriger Luft- oder Sauerstoffzutritt zu der alkoholischen
Flüssigkeit und innige Berührung zwischen beiden. Kleinere Massen der
geistigen Flüssigkeiten sind zur Essigbildung geeigneter als grössere
auf einmal, weil erstere der Luft mehr Berührungspunkte darbieten;
4) das Vorhandensein von Substanzen, welche den Essigbildungsprocess
einzuleiten und fortzuführen vermögen; sie sind in ihrer Wirkung den
Gährungserregern oder Fermenten an die Seite zu stellen und werden
deshalb Essigsäurefermente, saure Fermente genannt, obgleich die
Essigbildung aus Alkohol keineswegs ein physiologischer Process ist.
Das beste Ferment ist der Essig, mithin auch alle Körper, welche mit
Essig imprägnirt sind, wie der sogenannte Essigschimmel oder Essigpilz
(_Mycoderma aceti_); früher glaubte man, dass die Essigmycodermen zu
dem Alkohol und dem Essig in derselben Beziehung stehen, wie die Hefe
zum Zucker und Alkohol -- daher auch der Name =Essiggährung=, um den
Process der Umwandlung der alkoholischen Flüssigkeit in Essig zu
bezeichnen -- gegenwärtig weiss man aber, dass dies nur insoweit
richtig ist, als Essigkahm auf eine alkoholhaltige Flüssigkeit
gebracht, wie die Versuche von =Pasteur= (1862) gezeigt haben, ebenso
gut wie eine kleine Quantität Essig und die Essigsäurefermente
überhaupt bei Luftzutritt die Essigbildung einzuleiten und fortzuführen
fähig ist, wie mit Essig getränkte Holzgefässe und Späne; in vielen
dieser Körper sind in Oxydation begriffene Substanzen, welche mit
alkoholhaltigen Flüssigkeiten zusammengebracht, den Alkohol mit in den
Kreis der Oxydation hineinziehen und seine Umwandlung in Essig
einleiten. Reine Essigsäure ist daher nicht im Stande, den
Essigbildungsprocess hervorzurufen, wol aber der Essig, der neben der
Essigsäure stets kleine Mengen der erwähnten Proteïnsubstanzen enthält.
Dass es diese letzteren nicht an und für sich sind, sondern nur ein
eigenthümlicher und activer Zustand derselben, zeigt das Verhalten des
Platinmohrs und des Platinschwammes, welche sofort Alkohol in
Essigsäure überführen. Nach Allem zu schliessen, wird man wol annehmen
dürfen, dass durch die Gegenwart der _Mycoderma aceti_, wie durch fein
zertheiltes Platin, der Sauerstoff der Luft activ, d. h. in Ozon
übergeführt werde und dass nur ozonisirter Sauerstoff fähig sei, aus
Alkohol Essig zu bilden. Die Essigsäure ist mithin kein Produkt der
Mycoderma, sondern das Produkt eines Oxydationsprocesses. Eine genauere
Untersuchung des Verhaltens des Wasserstoffsuperoxydes und anderer
ähnlicher ozonhaltiger oder ozonbildender Körper zu Gemischen von
Alkohol und Wasser würde ohne Zweifel wesentlich zur Kenntniss der
Theorie des Essigbildungsprocesses beitragen und vielleicht einen neuen
Weg zur rationellen Darstellung des Essigs eröffnen.
[Sidenote: Erscheinungen während der Essigbildung.]
Bei der Essigbildung sind _Erscheinungen_ wahrzunehmen, deren Beobachtung
für die Beurtheilung des Fortschreitens der Umwandelung des Alkohols in
Essigsäure von Belang ist, diese Erscheinungen sind theils chemischer,
theils physikalischer Natur, theils sind sie auch nur äussere, durch die
Veränderung der chemischen Natur der Flüssigkeit bedingte, zu den
_chemischen_ sind zu rechnen die Absorption des atmosphärischen
Sauerstoffes, ohne dass dabei ein Gas ausgeschieden wird. In dem Grade
als die Essigbildung fortschreitet, verliert sich der alkoholische Geruch
und Geschmack der Flüssigkeit und macht der bekannten erfrischend-sauren
des Essigs Platz. Zu den _physikalischen_ Erscheinungen, die während des
Verlaufes der Essigbildung auftreten, gehören 1) Zunahme des specifischen
Gewichtes der Flüssigkeit und 2) Erhöhung der Temperatur derselben. Die
Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit während der Essigbildung ist eine
Folge des Ueberganges des Sauerstoffes aus dem gasförmigen in den
tropfbar flüssigen Zustand. Die Temperatur steigt um so höher, je
schneller die Aufnahme des Sauerstoffes geschieht.
[Sidenote: Die ältere Methode der Essigbildung.]
Nach dem verschiedenen Ursprunge unterscheidet man gegenwärtig folgende
Essigarten: 1) den =Weinessig=, welcher aus Wein bereitet wird und ausser
der Essigsäure fast alle übrigen Bestandtheile des Weines, namentlich
Weinsäure, Bernsteinsäure und gewisse Aetherarten enthält, welche dem
Weinessig den charakteristisch angenehmen Geruch ertheilen; 2) den
=Branntweinessig= (Spiritusessig oder künstlichen Weinessig), welcher in
der Regel nur aus einem Gemisch von Essigsäure und Wasser und geringen
Mengen von Essigäther besteht; 3) den =Obstessig=, aus dem Aepfel- und
Birnenwein dargestellt, enthält neben der Essigsäure noch Aepfelsäure; 4)
den =Bier=-, =Malz=- oder =Getreideessig=, welcher aus ungehopfter
Bierwürze dargestellt wird und neben der Essigsäure Extractbestandtheile
wie Dextrin, stickstoffhaltige Bestandtheile und Phosphate enthält; 5)
den =Essig aus Zuckerrüben=. Die Rüben werden zu einem feinen Brei
gerieben und dann gepresst. Den Rübensaft verdünnt man mit Wasser und
kocht ihn auf. Nach dem Abkühlen versetzt man ihn mit Hefe und übergiebt
ihn zuerst einer alkoholischen, dann einer sauren Gährung. Das zur sauren
Gährung dienende Gefäss steht mit einem Ventilator in Verbindung. Durch
die Zufuhr eines reichlichen Luftquantums und durch Erhaltung einer
gleichmässigen Temperatur ist in wenigen Tagen der durch Gährung des
Saftes entstandene Alkohol mit Hülfe von Essigzusatz zu Essigsäure
oxydirt; endlich 6) den aus Holzessig dargestellten =Tafelessig=.
Was die =ältere Methode der Essigbildung= betrifft, so ist sie ohne
Zweifel eine Nachahmung des von selbst Sauerwerdens von Bier, Wein und
überhaupt gegohrenen Flüssigkeiten mit einigen, die Essigbildung
fördernden und das Produkt veredelnden Modificationen, nämlich
Anwendung geeigneter Temperatur, innige Berührung der säuernden
Flüssigkeit mit der Luft und eines sogenannten Essigsäurefermentes. Man
befolgt diese Methode bei der Bereitung des =Weinessigs=, kann sie aber
selbstverständlich auch bei anderen Essigsorten wie Obst- und Malzessig
anwenden. In der Regel benutzt man Säurefässer (Mutterfässer) aus
Eichenholz, welche durch Ausdämpfen extrahirt und dann mit siedendem
Essig eingesäuert werden. Zu dem Ende giesst man in jedes Fass 1
Hektoliter Wein. Nach 8 Tagen wieder 10 Liter und so fährt man jede
Woche mit dem Weinzusatze fort, bis das Säurefass bis zu zwei
Drittheilen angefüllt ist. Nach ungefähr 14 Tagen nach dem letzten
Weinzusatz ist aller Wein in Essig übergegangen. Man zieht die Hälfte
aus dem Mutterfasse ab und bringt ihn auf das Lager; mit dem
Weinzusatze und dem Ablassen des fertigen Essigs aber führt man
ununterbrochen fort. Ein Mutterfass kann oft 6 Jahre und länger noch
zur continuirlichen Essigfabrikation dienen, bis sich endlich eine
solche Menge von Hefenabsatz, Weinstein, Essiggeläger u. dergl.
gebildet hat, dass zur Reinigung des Fasses geschritten werden muss,
worauf es von Neuem zur Essigbildung verwendet wird.
Wenngleich bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren der Essigbildung
die Berührungspunkte zwischen der scheinbar ruhigen, säuernden
Flüssigkeit und der atmosphärischen Luft nicht gross sind, so werden
sie doch ununterbrochen erneuert, einmal dadurch, dass die
Flüssigkeitsoberfläche in jedem Momente eine andere wird, da jedes Atom
des entstandenen Essigs in Folge seines höhern specifischen Gewichts
sich senkt und der leichteren alkoholischen Flüssigkeit Platz macht,
ferner, dass auch die Luftschicht über dem Essiggute in fortwährender
Bewegung sich befindet, da die entsauerstoffte und dadurch leichter
gewordene Luft (von 0,9 spec. Gewichte) nach oben strebt und durch
neue, specifisch schwerere Luft (von 1,0 spec. Gewicht) ersetzt wird.
[Sidenote: Schnellessigfabrikation.]
Die sogenannte =Schnellessigfabrikation=, aus einem älteren
Essigbildungsverfahren von =Boerhaave= (gegen 1720) hervorgegangen, wurde
im Jahre 1823 von =Schützenbach= zu Endingen im Breisgau als ein
Fabrikgeheimniss für 1500 Thlr. verkauft unter der Bedingung, dasselbe
»keinem andern für oder ohne Geldleistung bekannt zu machen«. Das
Hauptprincip, worauf die Schnellessigfabrikation beruht, ist das in Essig
überzuführende Essiggut, gewöhnlich Branntwein, mit der atmosphärischen
Luft bei der erforderlichen Temperatur in die innigste Berührung zu
bringen, oder mit andern Worten, die Oxydation des Alkohols zu Essigsäure
in der kürzesten Zeit und mit dem geringsten Verlust zu bewerkstelligen.
Die innige Berührung des Essiggutes mit der Luft wird erreicht 1) durch
Vermehrung des Luftzutrittes durch einen continuirlichen Luftstrom,
welcher der Richtung des in Tropfen herabrinnenden Essiggutes
entgegengesetzt ist; 2) durch Zertheilung der säuernden Flüssigkeit in
Tröpfchen.
[Illustration: Fig. 246.]
Zur Ausführung der Schnellessigfabrikation sind besonders construirte
und vorgerichtete Gefässe (=Gradirfässer=, =Essigständer=)
erforderlich, von welchen man je nach der Stärke des darzustellenden
Essigs 2-4 braucht, die zusammen wieder eine Gruppe ausmachen. Ein
derartiges Gefäss ist Fig. 246 im Durchschnitt dargestellt; es ist aus
starkem eichenen Daubenholze angefertigt, oben offen, 2-4 Meter hoch
und 1-1,3 Meter weit. 20-30 Centimeter hoch über dem untern Boden bohrt
man in gleichen Entfernungen von einander, im Umkreise des Fasses 6
Löcher -- Luftzuglöcher -- von etwa 3 Centimeter Durchmesser, so dass
die innere Mündung des Bohrloches ein wenig tiefer liegt als die
äussere. Etwa 1/3 Meter über dem Boden befindet sich ein falscher
Boden, der siebähnlich durchlöchert ist, oder es wird einige Centimeter
über den Luftzuglöchern ein Lattenrost eingelegt, auf welchen
vorbereitete Buchenholzspäne kommen und den Ständer anfüllen bis etwa
15-20 Centimeter unter dem obern Rand. Vor ihrer Anwendung werden die
Späne ausgelaugt; die ausgelaugten Späne werden dann getrocknet.
Nachdem die Essigständer mit den trocknen Spänen beschickt worden sind,
schreitet man zum Ansäuern derselben. Zu diesem Zwecke giesst man
erwärmten Essigsprit über die im Ständer befindlichen Späne. Die
angesäuerten Fässer bleiben 24 Stunden bedeckt stehen, damit der
Essigdunst das Holz möglichst durchdringe. 18-24 Centimeter unter dem
obern Rand befindet sich ein hölzerner Siebboden. Die Löcher dieses
Siebbodens sind von der Weite eines Gänsekieles und stehen 3 bis 5
Centimeter von einander ab. Damit das Essiggut durch diese Löcher in
dünnen Strahlen über die Späne sich ergiesse, bringt man in die Löcher
Bindfäden, die etwa 3 Centim. unten hervorragen und mit einem Knoten
versehen sind, mittelst dessen sie in den Bohrlöchern oben aufliegen;
diese Fäden schwellen an, verringern dadurch die Oeffnungen etwas,
saugen durch Capillarität das Essiggut auf und lassen es vom untern
Ende auf die Hobelspäne abtropfen. In dem Siebboden befinden sich
ferner 5-8 grössere Bohrlöcher von 3-6 Centim. Weite, welche der durch
die Zuglöcher von unten eindringenden im Ständer ihres Sauerstoffs
beraubten Luft den Austritt nach oben gestatten; in diese Löcher sind
Glasröhren von 10-15 Centimeter Länge (wie es Fig. 246 zeigt)
befestigt, die etwa 8 Centimeter über dem Siebboden hervorragen und das
Abfliessen des Essiggutes verhindern. Der Essigständer wird endlich mit
einem gut schliessenden Deckel bedeckt, in dessen Mitte ein rundes Loch
ausgeschnitten ist; durch diese Oeffnung wird das Essiggut aufgegossen,
tritt ferner die atmosphärische Luft aus. In Folge der
Sauerstoffabsorption entwickelt sich im Innern des Essigständers so
viel Wärme, dass die Luft darin in fortwährender Strömung von unten
nach oben erhalten wird; in dem Grade, als die entsauerstoffte Luft
oben austritt, strömt frische Luft durch die Luftzuglöcher nach.
[Illustration: Fig. 247.]
Nachdem die Essigständer beschickt und eingesäuert sind, giebt man das
vorbereitete Essiggut -- am häufigsten Branntwein, seltener Malzauszug,
Bier oder Wein -- auf. Das aus dem ersten Gradirfasse abfliessende
Essiggut kommt in das zweite und fliesst von da, wenn der Alkoholgehalt
der säuernden Flüssigkeit 3-4 Proc. nicht überstieg, als fertiger Essig
ab. Die in einen Ständer nach unten gelangende Flüssigkeit sammelt sich
in dem Raume zwischen dem Boden und dem Lattenroste oder dem falschen
Boden an. Wie aus Fig. 246 zu ersehen ist, kann sie von da nicht
abfliessen, bis das Niveau der Flüssigkeit inwendig gleich ist dem
Niveau der Mündung des Glashebers auswendig. In Folge dieser
Einrichtung bleibt, sobald aus einem Ständer nichts mehr abfliesst,
eine etwa 16-20 Centimeter hohe, warme Essigschicht zurück, die neuem
Essiggute als Säuerungserreger dient. Das Rohr muss inwendig dicht über
dem ächten Boden ausmünden, damit die untere, am meisten Essigsäure
enthaltende und daher specifisch schwerere Schicht zuerst ausfliesse.
Dem Uebelstande der Zerbrechlichkeit des Glashebers lässt sich am
besten durch die Fig. 247 abgebildete Anwendung begegnen; _c c_ ist der
Lattenrost unter den Luftzuglöchern, unter welchem sich der hölzerne
Hahn _h_ befindet, zu welchem das gebogene Glasrohr _m m_ so befestigt
ist, dass die freie Mündung desselben über dem ächten Boden des
Essigständers zu liegen kommt.
Der in jüngster Zeit (1868) aufgekommene =Singer='sche
Essiggenerator[130] besteht im wesentlichen aus einer Anzahl
übereinander stehender flacher Holzgefässe, welche durch eine Anzahl
hölzerner Röhren so verbunden sind, dass die Essigmischung tropfenweise
aus einem Gefäss in das andere rinnt und dabei die Röhren passirt. Jede
der Röhren trägt in der Mitte zwei der Länge nach verlaufende Spalten,
durch welche die Luft freien Zutritt hat. Der ganze Apparat steht in
einem eigens construirten Gehäuse, welches ihn vor Abkühlung so wie vor
zu raschem Luftzutritt schützt. Durch den =Singer='schen Apparat soll
dem Alkoholverlust der gewöhnlichen Essigständer vorgebeugt sein.
[130] Vergl. Jahresbericht der chem. Technologie 1868 p. 580 und
=C. Thiel=, Gewerbeblatt für Hessen 1870 p. 161.
_Die Zusammensetzung des Essiggutes_ ist eine sehr verschiedene, eine
häufig angewendete Mischung besteht aus 20 Litern Branntwein von 50
Proc. Tr., 40 Litern Essig und 120 Litern Wasser, welcher man zum Zweck
der Nahrung für den Essigpilz einen Auszug von Roggenmehl und Kleie
zusetzt. Die Essigstube soll bis auf 20-24° C. erwärmt sein, in den
Essigständern steigt sie aber bis auf 36° und darüber, wodurch in Folge
von Verdunstung von Alkohol, Aldehyd und Essigsäure ein Verlust
stattfindet, welcher etwa 1/10 beträgt. Mit Rücksicht auf diesen
Verlust kann man annehmen, dass 1 Hektoliter Branntwein von 50 Proc.
Tr. (= 42 Proc. dem Gewichte nach) dem Gewichte nach liefert:
13 Hektoliter Essig von 3 Proc. Essigsäuregehalt
9,9 " " " 4 " "
7,9 " " " 5 " "
6,6 " " " 6 " "
5,6 " " " 7 " "
4,9 " " " 8 " "
4,4 " " " 9 " "
3,9 " " " 10 " "
Für den Transport ist es selbstverständlich am vortheilhaftesten, nur
den stärksten Essig -- =Essigsprit= -- darzustellen und demselben am
Orte der Consumtion mit Wasser zu verdünnen.
[Sidenote: Essig aus Zuckerrüben.]
Der Essig aus Zuckerrüben wird in England und Frankreich dargestellt,
indem man durch Auspressen erhaltenen Rübensaft von 1,035-1,045 spec.
Gewicht mit Wasser verdünnt bis zu 1,025 spec. Gewicht, dann mit Hefe
stellt und gähren lässt, die gegohrene Flüssigkeit mit einem gleichen
Volumen fertigen Essigs versetzt und durch die Mischung mit Hülfe eines
Ventilators einen Luftstrom treibt, wodurch die Essigbildung in kurzer
Zeit vor sich geht.
[Sidenote: Essig mit Hülfe von Mycoderma aceti.]
=Pasteur=, welcher der (irrigen) Ansicht sich hinneigt, dass die
Essigbildung aus Alkohol wesentlich durch einen =physiologischen Process=
bedingt sei, hat 1862 eine neue Methode der Essigbereitung[131] mit Hülfe
von _Mycoderma aceti_ beschrieben. Auf eine Flüssigkeit, bestehend aus
Wasser, welchem 2 Proc. Alkohol und 1 Proc. Essig zugesetzt ist und
welche ausserdem eine kleine Menge Phosphate des Kaliums, Calciums und
Magnesiums enthält, wird der Essigpilz ausgesäet. Die kleine Pflanze
entwickelt sich und bedeckt bald die Oberfläche der Flüssigkeit, ohne
dass der geringste Platz leer bleibt. Gleichzeitig säuert sich der
Alkohol. Sobald die Operation gehörig im Zuge, nämlich etwa die Hälfte
des vorhandenen Alkohols in Essig verwandelt ist, setzt man jeden Tag
Alkohol in kleinen Portionen oder Wein oder mit Alkohol vermischtes Bier
zu. Sobald die Wirkung schwächer zu werden beginnt, wartet man die
vollständige Säuerung des in der Flüssigkeit noch enthaltenen Alkohols
ab. Man zieht dann den Essig ab und sammelt die Pflanze, um sie zu
waschen und neuerdings zu benutzen.
[131] Gegen =Pasteur='s Ansichten über die Essigbildung ist unlängst
(Journ. f. pract. Chemie 1870 Bd. I. p. 312) =v. Liebig=
energisch zu Felde gezogen.
Derselbe Apparat, Fass, Bottich wird mit frischer Flüssigkeit beschickt
und die bei der früheren Operation gewonnene Pflanze darauf gebracht.
Man darf dabei es aber nie der Pflanze an Alkohol fehlen lassen, weil
sie sonst den Sauerstoff an die Essigsäure abgeben und diese in
Kohlensäure und Wasser verwandeln würde und weil damit auch zugleich
eine Zerstörung des eigenthümlichen Aroma's, welches den Weinessig
charakterisirt, verbunden sein würde. Ausserdem muss die Pflanze
möglichst bald, nachdem sie aus der Flüssigkeit genommen ist, wieder
verwendet werden, weil sie längere Zeit ausser Berührung mit Alkohol
ihre Thätigkeit zum grössten Theil einbüsst. Eine andere nicht minder
nothwendige Vorsichtsmaassregel besteht darin, nicht eine allzu starke
Entwickelung der Pflanze zu veranlassen, weil sich sonst ihre
Thätigkeit zu sehr steigern könnte, die dann ebenfalls die Zerstörung
der Essigsäure im Gefolge haben könnte, selbst wenn noch Alkohol
zugegen wäre. Ein Bottich von 1 Quadratmeter Oberfläche, welcher 50-100
Liter Flüssigkeit enthält, liefert täglich 5-6 Liter Essig. Den Gang
der Operation verfolgt man dabei mittelst eines in Zehntelgrade
eingetheilten Thermometers, dessen Kugel in die Flüssigkeit taucht und
dessen Scala ausserhalb des Fasses ist. Die zweckmässigsten Gefässe
sind runde oder viereckige hölzerne Ständer von geringer Tiefe, die mit
Deckeln versehen sind. An den Enden befinden sich zwei kleine
Oeffnungen für den Zutritt der Luft. Zwei Röhren von Guttapercha,
welche auf dem Boden des Ständers befestigt und seitwärts mit kleinen
Löchern versehen sind, gestatten die alkoholischen Flüssigkeiten
zuzusetzen, ohne dass man den Deckel aufzuheben oder die auf der
Oberfläche befindliche Pflanzenschicht zu stören braucht. Die Ständer,
welche =Pasteur= anwandte, hatten einen Quadratmeter Oberfläche und 20
Centimeter Tiefe. Die Vortheile des Verfahrens waren nach ihm um so
auffallender, je grössere Gefässe er anwandte und je niedriger die
Temperatur war. Zur Ausbildung der Pilzpflanze ist die Anwesenheit von
phosphorsauren Salzen und Ammoniak erforderlich. Arbeitet man mit Wein,
Malzaufguss u. dergl. m., so sind sie in genügender Menge darin
enthalten. Bei der Verwendung von Alkohol muss man sie aber direct
zusetzen, indem man so viel Ammonsulfat, Kalium- und Magnesiumphosphat
als erforderlich ist, dass die Flüssigkeit 1/10000 Procent dieses
Salzgemisches enthält, in etwas Essig löst und dieses hinzufügt. Es ist
seit langer Zeit bekannt, dass ein Zusatz von Brot, Mehl, Malz, Rosinen
die Essigbildung bei der Verarbeitung von reinen alkoholischen
Flüssigkeiten wesentlich befördert. Der Grund davon ist darin zu
suchen, dass diese Zusätze die Flüssigkeiten mit den erforderlichen
anorganischen und stickstoffhaltigen Nahrungsstoffen des Essigpilzes
versehen.
[Illustration: Fig. 248.]
[Sidenote: Essig mit Hülfe von Platinmohr.]
Die von =Döbereiner= entdeckte Eigenschaft des =Platinschwammes= und in
noch höherm Grade des =Platinmohrs=, Alkoholdämpfe in kürzester Zeit
und vollständig in Essigsäure überzuführen, ist wiederholt im Grossen
zur Erzeugung von Essigsäure angewendet worden. Es sei ein hierzu
verwendbarer Apparat beschrieben, welcher Fig. 248 abgebildet ist. Es
ist ein kleines Glashaus, im Innern mit Abtheilungen versehen, auf
welchen flache Porcellanschalen stehen. Der in Essigsäure
überzuführende Alkohol wird in diese Schalen gegossen, in welchen ein
Dreifuss aus Porcellan steht, der ein Uhrglas mit Platinschwamm trägt.
Oben am Dache und unten sind Oeffnungen, die man behufs der Ventilation
öffnen und schliessen kann. Mit Hülfe einer kleinen Dampfheizung bringt
man die Temperatur im Innern des Apparates bis auf 33°. Es findet
dadurch eine langsame Verdunstung des Alkohols statt, der, so wie er
mit dem Platin in Berührung kommt, in Essigsäure übergeht, deren Dämpfe
sich zum grossen Theile an den Wänden des Apparates niederschlagen und
in ein Reservoir am Boden des Glaskastens gelangen. So lange für
genügende Ventilation gesorgt ist, behält des Platin die Fähigkeit
bei, Alkohol zu Essigsäure zu oxydiren. Mit einem Apparat von etwa 40
Kubikmeter Capacität und einem Vorrath von 17 Kilogr. Platinmohr kann
man täglich gegen 150 Liter Alkohol in die reinste Essigsäure
überführen. Wenn man mit dem Apparate ohne Verlust arbeiten will, muss
die Einrichtung getroffen sein, dass der entsauerstofften Luft, ehe sie
ins Freie gelangt, die mit fortgerissenen Dämpfe der Essigsäure und des
Alkohols entzogen werden.
[Sidenote: Eigenschaften und Prüfung des Essigs.]
Der Werth eines Essigs ist, soweit derselbe als Tafelessig Anwendung
findet, abhängig von seinem Geschmack und seinem Essigsäuregehalte --
seiner Stärke. -- Nach seinem Gehalte an Essigsäure schmeckt der Essig
mehr oder weniger sauer, zeigt aber nach seiner Abstammung einen
bezeichnenden Nebengeschmack. Was die Farbe betrifft, so nimmt er im
Allgemeinen die Farbe der Flüssigkeit an, aus welcher er entstanden ist;
bei Weinessig ist die Farbe gelb oder röthlich, bei Obstessig blassgelb,
Branntweinessig ist farblos. In der Regel wird jedoch letzterer mit
Caramel (Zuckercouleur) gefärbt, um ihn dem Weinessig ähnlicher zu
machen. Frischer Essig enthält neben kleinen Mengen unveränderten
Alkohols häufig auch etwas Aldehyd, eine Substanz, die sich in nicht
fertigen Essigen unvollkommener Apparate stets in grösserer Menge findet.
Zuweilen giebt man dem fertigen Essig in neuerer Zeit einen geringen
Glycerinzusatz.
Der Gehalt des Essigs an Essigsäure hängt ab von dem Alkoholgehalte des
Essiggutes, dann auch von der mehr oder weniger vollständigen
Umwandlung des Alkohols. Malzessig enthält 2 bis 5 Proc.,
Branntweinessig 3-6 Proc., Weinessig 6-8 Proc. Essigsäure.
Selbstverständlich ist ein gewisser Essigsäuregehalt nicht wie z. B.
der Alkoholgehalt des Weines etwas von der Natur des Essigs
Unzertrennliches, weil es ganz vom Belieben des Fabrikanten abhängt,
denselben zu erhöhen oder zu erniedrigen. Das specifische Gewicht der
Essigsorten variirt von 1,010-1,030; bei gleichem Essigsäuregehalte
sind reine Branntweinessige stets specifisch leichter als Essigsorten
aus gegohrenen, nicht destillirten Flüssigkeiten erzeugt; ein grösserer
Alkoholgehalt macht den Essig leichter, fixe Bestandtheile -- gewisse
Bestandtheile des Weines, des Malzextractes -- machen ihn schwerer. Die
Dichten eines Gemisches von Essigsäure (C_{2}H_{4}O_{2}) und Wasser
sind nach =Oudemans= bei 15° C. folgende:
======+================+=================+======
Proc. | Dens. | Diff. | Proc. | Dens. | Diff.
======+================+=================+======
0 | 0,9992 | | 52 | 1,0631 |
1 | 1,0007 | +15 | 53 | 1,0638 | 7
2 | 1,0022 | 15 | 54 | 1,0646 | 8
3 | 1,0037 | 15 | 55 | 1,0653 | 7
4 | 1,0052 | 15 | 56 | 1,0660 | 7
5 | 1,0067 | 15 | 57 | 1,0666 | 6
6 | 1,0083 | 16 | 58 | 1,0673 | 7
7 | 1,0098 | 15 | 59 | 1,0679 | 6
8 | 1,0113 | 15 | 60 | 1,0685 | 6
9 | 1,0127 | 14 | 61 | 1,0691 | 6
10 | 1,0142 | 15 | 62 | 1,0697 | 6
11 | 1,0157 | 15 | 63 | 1,0702 | 5
12 | 1,0171 | 14 | 64 | 1,0707 | 5
13 | 1,0185 | 14 | 65 | 1,0712 | 5
14 | 1,0200 | 15 | 66 | 1,0717 | 5
15 | 1,0214 | 14 | 67 | 1,0721 | 4
16 | 1,0228 | 14 | 68 | 1,0725 | 4
17 | 1,0242 | 14 | 69 | 1,0729 | 4
18 | 1,0256 | 14 | 70 | 1,0733 | 4
19 | 1,0270 | 14 | 71 | 1,0737 | 4
20 | 1,0284 | 14 | 72 | 1,0740 | 3
21 | 1,0298 | 14 | 73 | 1,0742 | 2
22 | 1,0311 | 13 | 74 | 1,0744 | 2
23 | 1,0324 | 13 | 75 | 1,0746 | 2
24 | 1,0337 | 13 | 76 | 1,0747 | 1
25 | 1,0350 | 13 | 77 | 1,0748 | 1
26 | 1,0363 | 13 | 78 | 1,0748 | 0
27 | 1,0375 | 12 | 79 | 1,0748 | 0
28 | 1,0388 | 13 | 80 | 1,0748 | 0
29 | 1,0400 | 12 | 81 | 1,0747 | 1
30 | 1,0412 | 12 | 82 | 1,0746 | 1
31 | 1,0424 | 12 | 83 | 1,0744 | 2
32 | 1,0436 | 12 | 84 | 1,0742 | 2
33 | 1,0447 | 11 | 85 | 1,0739 | 3
34 | 1,0459 | 12 | 86 | 1,0736 | 3
35 | 1,0470 | 11 | 87 | 1,0731 | 5
36 | 1,0481 | 11 | 88 | 1,0726 | 5
37 | 1,0492 | 11 | 89 | 1,0720 | 6
38 | 1,0502 | 10 | 90 | 1,0713 | 7
39 | 1,0513 | 11 | 91 | 1,0705 | 8
40 | 1,0523 | 10 | 92 | 1,0696 | 9
41 | 1,0533 | 10 | 93 | 1,0686 | 10
42 | 1,0543 | 10 | 94 | 1,0674 | 12
43 | 1,0552 | 9 | 95 | 1,0660 | 14
44 | 1,0562 | 10 | 96 | 1,0644 | 16
45 | 1,0571 | 9 | 97 | 1,0625 | 19
46 | 1,0580 | 9 | 98 | 1,0604 | 21
47 | 1,0589 | 9 | 99 | 1,0580 | 24
48 | 1,0598 | 9 | 100 | 1,0553 | 27
49 | 1,0607 | 9 | | |
50 | 1,0615 | 8 | | |
51 | 1,0623 | 8 | | |
| | 8 | | |
[Sidenote: Acetometrie.]
Der im Handel vorkommende Essig ist immer von sehr ungleichem
Essigsäuregehalt. Aus seinem specifischen Gewichte lässt sich in dieser
Hinsicht nicht schliessen, weil die anderen Bestandtheile der Flüssigkeit
zur Vermehrung des specifischen Gewichtes beitragen und die Essigsäure
wenig schwerer als Wasser ist. Zur Prüfung der Stärke des Essigs bleibt
daher kein anderer Ausweg, als denselben mit Alkali zu sättigen.