Chemie der Zuckerindustrie

Chemie der Zuckerindustrie

Ein Handbuch fUr Wissenschaft und Praxis

von

Dr. techno O. Wohryzek Ingenieur-Chemiker

Zweite

verbesserte und vermehrte Auflage

Mit 17 Textabbildungen

Berlin Verlag von J uli us Springer

1928

AlIe Rechte, insbesondere das der Ubersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten.

Copyright 1914 by Julius Springer, Berlin.

Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1914

ISBN -13: 978-3-642-90590-2 e-ISBN-13: 978-3-642-92447-7 DOl: 10.1007/978-3-642-92447-7

V orwort zur ersten Auflage.

So reich sonst die Literatur auf dem Gebiete des Zuckers und seiner Fabrikation ist, so fehlt es bis heute auffallenderweise an einem Buche, das samtliche chemischen Vorgange im Verlaufe der Fabrikation des Zuckers erschopfend darstellt. Ein solches ist um so notwendiger, als die Zuckerindustrie eine chemische Industrie ist und die bestehenden technologischen Werke der chemischen Seite der Zuckerfabrikation nur geringes Augenmerk schenken. Es liegt aber auch nicht in der Natur eines technologischen Werkes, theoretische und chemische Fragen ein­gehender abzuhandeln.

Wohl besitzen wir in Rumplers "Die Nichtzuckerstoffe der Ruben" und in v. Lippmanns "Chemie der Zuckerarten" zwei ausgezeichnete Werke, die die Chemie des Rohmaterials unseres Industriezweiges und die Chemie des Zuckers in erschopfender Weise darlegen. tjber die che­mischen Vorgange bei der Fabrikation des Zuckers sagen sie aber nichts oder doch nur sehr wenig.

Bei meinem weiteren Suchen nach einem Buche dieser Richtung fand ich, daB ein solches bis heute nicht geschrieben wurde. So entschloB ich mich, getreu Boltzmanns Ausspruch: "Es gibt nichts Prak­tischeres als die Theorie", ein solches selbst zu schreiben, nachdem ich reichlich Gelegenheit hatte festzustellen, daB in den Kreisen der Zuckerindustrie das Bediirfnis nach einem derartigen Werke besteht.

tjber die Schwierigkeit meines Beginnens war ich mir von Anfang an, klar, und es ist gewiB iiberfliissig, diese hier hervorzuheben.

Wenn nur bedacht wird, was fiir weite Wissenschaftsgebiete fiir eine Erklarung der chemischen V organge bei der Fabrikation des Zuckers in Betracht kommen, so gibt mir das den Mut, an ein nachsichtiges Urteil aller Leser zu appellieren.

Manche Fragen hatten eine ausfiihrlichere Besprechung erfahren konnen - wenn ich bei der ganzen Arbeit nicht allein auf mich ange­wiesen gewesen ware. Es ist aber Einem allein kaum moglich, bei der wenigen freien Zeit, die der Fabrikdienst iibriglaBt, eine so groBe,

VI Vorwort zur zweiten Auflage.

heterogene Materie zu bewaltigen. Dazu kam die Schwierigkeit, manche wichtigen Arbeiten im Originale zu erlangen.

Urn so mehr fuhle ich mich angenehm verpflichtet, auch an dieser Stelle meinem verehrten Lehrer, Herrn Hofrat Eduard Donath, Professor an der Technischen Hochschule zu Brunn, fur viele schatzens­werte Winke und Ratschlage sowie fur die Beschaffung von Literatur­material meinen ergebensten Dank auszusprechen.

1m November 1913. Oskar VVohryzek.

V orvvort znr zvveiten Anflage. Bei der Neubearbeitung des vorliegenden Buches hatte sich der Ver­

fasser im Interesse der W ohlfeilheit desselben vor allem das Ziel ge­steckt, den fruheren Umfang nicht zu uberschreiten, obwohl seit dem Erscheinen der ersten Auflage sehr viele Abhandlungen, Untersuchungen usw. auf dem Gebiete der Zuckerindustrie veroffentlicht wurden, die naturlich in der Neuauflage Unterkunft finden muBten. So sei nur daran erinnert, daB die Einfuhrung der Druckverdampfung das Problem der Saftverfarbung und der Saftfarbe in den Vordergrund des Interesses ruckte, was noch mehr von der steigenden Verwendung der verschiedenen Entfarbungskohlen gilt. Diese wieder veranlaBten so manche Untersuchungen uber die Spodiumfiltration und uber die Erzeugung von WeiBware uberhaupt. In der Rohzuckerfabrikation wurde besonders das Auskochen der Safte vor der Verdampfstation eingehend studiert und dem N achproduktenverfahren groBere Aufmerksamkeit geschenkt, weil die Erzielung einer niedrigeren Melasse schon aus kaufmannischen Erwagungen heraus angestrebt werden muB. Viele trube Erfahrungen, die bei der Verarbeitung ganz minderwertiger Ruben, wie sie die Kriegsverhaltnisse mit sich brachten, g.ema.cht wurden, zwangen dazu, die Verarbeitung minderwertiger Ruben (im Gegensatze zur ersten Auflage) eingehender zu besprechen. Das Be­streben, die Arbeit zu verbessern und zu verbilligen, erhohte die Be­deutung der Betriebskontrolle, so daB die Ermittlung des Zucker­gehaltes der Ruben und ihre Wertbestimmung naher erforscht wurden. Hand in Hand damit wurde dem Geheimnisse der unbekannten Ver-

Vorwort zur zweiten Auflage. vn luste nachgespiirt und es auch naher ergriindet. Die EinfiihrUllg der Bestimmung del' Wasserstoffionen-Konzentration, del' elektri­schen Asche, die Vertiefung del' Colorimetrie und anderer physikalischen Messungen (Fluorescenz, OberfIachenspannung) brachten neue Unter­suchungen zu Tage, die je nach ihrer Wichtigkeit mehr odeI' weniger ausfiihrlich dargelegt werden muBten. Die aufgezahlten Fragen und Probleme fanden ihre Bearbeitung in den Forschungsinstituten del' Zuckerindustrie und in den Zuckerfabriklaboratorien und ihren Nieder­schlag in den zahlreichen in- und auslandischen Fachschriften.

Wie eingangs erwahnt, muBten sie aIle Aufnahme in der vorliegen­den Neuauflage finden. SolIte ihre DarstelIung nicht an Griindlichkeit verlieren und doch der Umfang der ersten Auflage nicht iiberschritten werden, so muBte Entbehrliches und Veraltetes entweder ganz entfallen oder wesentlich gekiirzt werden. Vor allem schien mir der "Anhang, chemische Erlauterungen" iiberfliissig. Notfalls kann jedes Kompen­dium der organischen Chemie zur Hand genommen werden. Die neueren Saftgewinnungsverfahren, die es iiber eine ortliche Bedeutung nie brach­ten, sowie die geschichtlich-chemischen Ausfiihrungen iiber die Diffusion und Saftreinigung wurden gerne geopfert, um dem Neuen und Wichtigen Platz zu machen. Durch verschiedene drucktechnische MaBnahmen (Petitsatz u. a.) wurde auch an Raum gespart, so daB mehr als 120 Text­seiten del' eraten Auflage hier ganz neu erscheinen. Es kann also tat­sachlich von einer verbesserten und vermehrten N euauflage die Rede sein.

Was die Art del' Daratellung anlangt, wurde mehr auf die Betriebs­praxis Riicksicht genommen. lch habe mich bemiiht, das gesamte chemische Wissen, das wir heute von der Chemie der Zuckerindustrie be­sitzen - VOil dem aufgehenden Riibensamen iiber die wachsende und ge­reifte Riibe, sowie von ihrem Verhalten im Betriebe, im gesunden und alterierten Zustande, von der Chemie des Rohzuckers und seiner Ver­edelung, sowie von del' Chemie der N achproduktenverfahren und del' Melasse - unter Dach zu bringen und zwar in einer Art, daB sowohl der Praktiker im Betriebe als auch der Forscher im Laboratorium Be­lehrung, Aufklarung, Rat und Hllie finden werden. Es wurden aber auch die Grenzen unseres heutigen Wissens abgesteckt und schwankender Besitz vom sicheren geschieden. Die wahrend del' Drucklegung noch er­schienenen Abhandlungen konnten in einem "Nachtrage" aufgenommen werden, so daB das vorliegende Buch selbst die in den letzten Wochen erschienenen Untersuchungen u. dgl. noch beriicksichtigt.

Bei del' Abfassung des Buches war ich wieder alIein auf mich ange­wiesen. Ungeheuere Schwierigkeiten bereitete mir die Beschaffung del'

Vorwort zur zweiten Auflage.

einschHi,gigen Literatur. Es war mir daher eine groBe Hille, daB mir die Direktion des Institutes der deutschen Zuckerindustrie in Berlin in nachahmenswerter Weise alle erbetenen Sonderabdriicke der in der "Zeitschrift" erschienenen Abhandlungen bereitwilligst und kostenlos zur Verfiigung stellte. Es ist mir eine angenehme Pflicht, ihr auch von dieser Stelle aus zu danken. Ahnlich gebiihrt mein besonderer Dank Herrn VI. Stan ek, Direktor des Forschungsinstitutes der tschsI. Zucker­industrie in Prag, der mir die Anstaltsbibliothek nachmeinen Erforder­nissen zuganglich machte und dariiber hinaus durch das Mitlesen der Korrekturen fUr das ganze Buch und durch manchen Ratschlag'wert­vollen Beistand leistete. Das Kapitel der Pektinchemie las Herr Prof. Dr. Felix Ehrlich-Breslau und brachte manche Erganzungen und Verbesserungen an, fiir welche Miihewaltung ich ihm auch von hier aus nochmals bestens danke. Als Zeichen der Anerkennung fUr meine literarische Tatigkeit im Interesse der Zuckerindustrie buche ich die materielle Forderung, die mir der "Zentralverein der tschsI. Zucker­industrie" aus AnlaB des Erscheinens dieser Neuauflage gewahrte. Meinem Verleger besten Dank fiir die gute Ausstattung, die er der "Chemie" angedeihen lieB.

Dioseg, im Juli 1928. Oskar Wohryzek.

Inhaltsverzeichnis.

Einleitung . • . . . . . • . . . . . . . . .

Erster Teil.

Chemie der Rube.

Seite . XIV

1. Kapitel. Anatomie der Riibe und Chemie der Zelle. I a) Anatomie der Zellen und der Gewebe ... . . . . . . I b) Anatomie der Riibenwurzel und des Riibenblattes . . 3 c) Chemie der Zellbestandteile. . . . . . • . . . . . . 10

2. Kapitel. Physiologie und Biochemie der Riibe . . . . . .. 13 a) Assimilation des Kohlenstoffes und Bildung des Zuckers in der

Riibe ...... '.' . . . . . . . . . . 13 b) Assimilation des Stickstoffes . . . . . . . . 18 c) Assimilation der Mineralbestandteile. . . . . 20 d) Chemie und Mechanik der Wurzelabsorption . 22 e) Bedeutung der Aschenbestandteile. . . . 24 f) Atmung der Riibe. . . . . . . . . . . 28 g) Die Entwicklung der Riibe (ReifeprozeB) 31

3. Kapitel. Zusammensetzung der Riiben 35 a) Mark und Saft . . . . . . . . . 35 b) Markgehalt der Riiben. . . . " 38

4. Kapitel. Chemie des Riibenmarkes 42 a) Zellulose . . . . . . . . 42 b) Die Pektinstoffe der Rube 43 c) Glucoside. . . . . . . . . . . 58 d) EiweiBkOrper . . . . . . . . . 59 e) Aschenbestandteile. . . . . . . 60

5. Kapitel. Chemie des Riibensaftes 61 A. Stickstofffreie Saftbestandteile. . . . 61

a) Physik und Chemie des Rohrzuckers 61 b) Invertzucker . . . . . 99 c) Raffinose. . . . . . . 106 d) Andere Kohlenhydrate . 112 e) Riibenfarbstoffe . . 114 f) Riechstoffe . . . . . . 120 g) Organische Sauren. . . 121 h) Riibenfett . . . . . . 130 i) Saponine . . . . . . . . . . 133

B. Stickstoffhaltige Saftbestandteile. 138 a) Aminosauren . 138 b) Amide . . . . . . . . . . 144 c) Pflanzenbasen. . . . . . . . 149 d) EiweiBkorper . . . . . . . . 154 e) Cyklische Harnstoffderivate. . 163 f) Enzymeund ihre Wirkungen. . . 167 g) Vitamine . . . . . . . . . . . . 173 h) "(jbersicht der Stickstoffsubstanzen 177

x Inhaltsverzeichnis. Seite

i) Ursachen fUr Menge und Art der Stickstoffsubstanzen und deren' Zusammenhange. • . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

C. Anorganischer Nichtzucker (Aschenbestandteile und Korrelationen) 190 6. Kapitel. Wertbestimmung der Ruben. . . . . . . . . . . . 197

a) Der Zuckergehalt der Ruben und seine Bestimmung . . . . . 197 b) Der optisch aktive Nichtzucker. . . . . . . . . . . . . . . 200 c) Die Nichtzuckerstoffe der Ruben in technologischer Hinsicht • 203 d) Der Zuckergehalt der Ruben und seine Beziehungen zum Nicht-

zucker ....... '. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 e) Analytische und fabrikative Wertbestimmung der Zuckerriiben. 216

7. Kapitel. Kopf und Schwanz der Ruben. . . . . . . . . 222 a) Verteilung des Zuckers und des Nichtzuckers in der Rube 222 b) Minderwertigkeit der Rubenkopfe. . . . . . . . . . . 225

8. Kapitel. Chemische Vorgange in den Rubenmieten. . 227 a) Die Ernte der Ruben . . . . . . • . . . . • . . . . 227 b) Die Atmung als Ursache des Zuckerverlustes der Ruben 228 c) ~eranderungen der Ruben in den Mieten . . . . . 235 d) fiber das Gefrieren·und Erfrieren der Ruben . . . . . 239

(Wiederaufgetaute Ruben, Schleimfaule der Ruben.) e) Verarbeitung verdorbener Ruben . . . . . . . . . . . .. 244 f) Gewichtsverluste auf dem Transporte und Zuckerverluste auf den

Rubenschwemmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Zweiter Teil.

Chemie der Rohzuekerfabrikation. 9. Ka pi tel. Chemie der Diffusion. .. . . . 248

a) Theorie der Diffusion . . . . . . . . . . . . 248 b) Theorie der Diffusion im Betriebe ... . . . 254 c) Substanzbewegung in der Diffusion . . . . . . 267 d) Gefahren der Diffusion (Mikroorganismen, Gasbildung, Inversion) 271 e) Die neueren Saftgewinnungsverfahren . . . . . . . . . . . . 277

10. Kapitel. Ausgelaugte Schnitte und Chemie der Schnitte-grub en . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Zusammensetzung der ausgelaugten Schnitte. . . . . . . . . 278

11. Kapitel. Schnittepressung und Schnittetrocknung . . . . . 282 12. Kapitel. Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften des,

Rohsaftes. . . . . . . . . • . . • . . 285 13. Kapitel. Chemie der Rohsaftvorwarmung . 291

a) Schnitte- und Piilpefanger . .. . 291 b) Anwarmung und ihre Wirkungen . . . . . 292 c) Vorreinigung des Rohsaftes. . . . . . . . 293 d) Kalkzugabe zum Rohsaft . . . . . . . . 296

14. Kapitel. Chemie der Saftreinigung (Scheidung und Satu-ration) .. <.......... 299

a) Scheidung. . . . . . . . . . . . . 300 b) Saturation . . . . . . . . . • . . . . . . . . 313 c) Nachsaturationen, Schwefelung . . . . . . . . . 322 d) Die einzelnen Faktoren im Betriebe. . . . . . . . . . . . . 332

(Kalkmenge, Temperatur, Geschwindigkeit, Aufenthaltsdauer des Saftes im Saturateur, Saturation verdorbener Ruben.)

e) Alkalitat . . . . . . . . . . . . 345 f) Die Wasserstoffionenkonzentration 351 g) Der Reinigungseffekt . . . . . . 360 h) Trockenscheidung . . . . . . . . 368 i) Kalkhydratscheidung. . . . . . . 371 k) Abanderungen der Scheidesaturation. • .. .. 371

(Kuthe-Anders, Kowalski-Kozakowski, Sparsame Saftreinigung

Inhaltsverzeichnis.

nach Psenicka, Fraktionierte Saturation nach Stanek, Stetige Saturation, Verfahren ohne Schlammpressen.)

XI Seite

I) Die beste .Arbeitsweise (Saftreinigung). . . . . . . . . . 378 15. Kapitel. Chemie des Saturationsschlammes. . . . . . . 380

a) Arbeit auf den Schlammpressen und Zusammensetzung des Schlammes . . . . • • . . • • • . . . • • . . . . . . 380

b) Anormaler Schlamm und schlechte Filtrierbarkeit. . . . . 394 16. Kapitel. Hilfsmittel der Saftreinigung (Kalk, Kohlensaure,

schwe£lige Saure). • . . . • . • • . • . . . . . . . . . 397 a) Kalkstein, Kalk und das Loschen des gebrannten Kalkes, Kalk-

milch. . . . . .• 397 b) Saturationsgas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 c) Schweflige Saure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

17. Kapitel. Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften des Diinnsaftes . • • . . . . . . . . . . 408

a) Auskochen . • . . . . . . . . . . . • . . . . . . . 408 b) Zusammensetzung des Diinnsaftes. . . . . • . . . . . 411 c) Entfii.rbung des Diinnsaftes durch AktNkohlen. ... . . 414

18. Kapitel. Chemische Vorgange in der Verdampfstatj.on 415 a) Riickgang der Alkalitat . . . . . . . . . . . . . . . 415 b) Alkalitatssteigerung . . . . . . . . . . . . 422 c) Schaumen der Safte. . . . . . . . . . . . 423 d) Ausscheidungen in der Verdampfstation . . . 423 e) Verfii.rbung der Safte . . . . . . . . . . . 435 f) Chemie der Reinigung der Verdampfapparate 439 g) Die Gewinnung des Ammoniaks. . . . . . . 441

19. Kapitel. Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften des Dicksaftes . . . . . . . . . . . . . 446

a) Mechanische Filtration und Filterriickstande 446 b) Chemische Zusammensetzung. . . 449 c) Chemie und Physik der Saftfarbe . 452 d) Entfarbung des Dicksaftes . . ... 458 e) Die .Arbeit auf WeiBzucker. . . . 459

20. Ka pi tel. Chemische Vorgange beim Ver kochen des Dicksaftes 460 a) Der KrystallisationsprozeB . . . . . . . . . . . . . . . 460 b) Organischsaure Kalksalze, deren Ursachen und Wirkungen. 462 c) Farbzunahme wahrend des Verkochens . . . . . . 468

21. Kapitel. Die Fiillmasse und ihre Verarbeitung . . 471 a) Zusammensetzung und Eigenschaften der Fiillmasse 471 b) Verarbeitung der Fiillmasse. . . • . . . . . . . 478 c) Die Arbeitsweise in Beziehung zur Ausbeute. . . . 479

22. Kapitel. Chemie des Rohzuckers . . . . . . . . . . 482 a) Zusammensetzung und Eigenschaften des Rohzuckers. 482 b) Nichtzucker des Rohzuckers . . . . . . . . . . ... 485 c) Bewertung des Rohzuckers (Rendement, Waschverfahren) . 493

23. Kapitel. Chemie der Nachproduktenarbeit . . . . . . .. 503 a) Verarbeitung der Nachprodukte: Filtration, Verkochen, Krystalli­

aation in Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503 b) Die Viscositat und ihre Beziehungen zur Nachproduktenarbeit. 509 c) Garungs- und garungsartige Erscheinungen bei der Nachproduk-

tenarbeit . . • . . • . . . . . 516 24. Kapitel. Chemie der Melasse 521

a) Zusammensetzung der Melassen . 521 b) Wirkliche Melassen . . 523 c) Melasse-Analysen . . . . . . . 526 d) Der Zucker der Melasse . . . . 530

XII Inhaltsverzeichnis. Seite

e) Der Nichtzucker der Melasse . . . . . . . . • • . . . . . . 531 (:Aschenbestandteile, Stickstofffreie Bestandteile, Stickstoffhaltige Bestandteile, Kolloidstoffe.)

f) Farbstoffe der Melasse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543 g) Melassebildungs-Theorien. . . . . . . . . . . . . . . . . . 546 h) Das quantitative Verhalten des Nichtzuckers bei der Melasse­

bildung im Betrieb .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555 25. Kapitel. Bewegung einiger Substanzen in der Rohzucker-

fabrikation . . . . . . . . . . . . . . . .. 557 a) Bewegung der stickstoffhaltigen Nichtzucker . . . . . . . . . 557 b) Bewegung der stickstofffreien Nichtzucker . . . . . . . . . . 563

26. Kapitel. Quellen der chemischen Zuckerverluste in den Rohzuckerfa briken . . . . . . . . . . . . '. . . . 564

a) Bestimmbare und unbestimmbare Verluste (Allgemein) . . . . 564 b) Verluste bei der Diffusion und Vorwarmung . . . . . . . . . 567 c) Verluste bei der Scheidung und Saturation . . . . . . . . . 568 d) Verluste beim Verdampfen, Verkochen und bei der Nachproduk-

tenarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571

Dritter Teil.

Chemie der Raffination des Rohzuekers. 27. Kapitel. Das Lagern des Rohzuckers . 574

a) Lagerfestigkeit. . . . . . 574 b) Lagerungsversuche. . . . 575

28. Kapitel. Affination . . . . 579 29. Kapitel. Chemie der Klaren 585

a) Kalkung der Klaren. . . 585 b) Zusammensetzung der Klaren. 585

30. Kapitel. Chemie des Spodiums und der Spodiumfiltration. 588 a) Spodium und seine Zusammensetzung. . . . . . . . . . . . 588 b) Chemische Wirkungen der Knochenkohle. . . . . . . . . . . 589

(Aufnahme von Kalk, Salzen und von organischem Nichtzucker.) c) Theorie der Spodiumwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . 592

(Ursachen des Entfarbungsvermogens, EinfluB der KorngroBe, der Temperatur und der Menge)

d) Das Spodium im Betriebe . . . . . . . 593 e) Der WiederbelebungsprozeB. . . . . . . . . . . . . 599 f) Vor- und Nachteile der Spodiumarbeit . . . . . . . 603.

31. Kapitel. Chemie der Entfarbungskohlen . . . . . . 603 a) Geschichte, Definition und Einteilung der Aktivkohlen 603 b) Der AktivierungsprozeB . . . . . . . . . . . . . • . . . . 606 0) Vorteile der Arbeit mit Entfarbungskohlen gegeniiber der Spo­

diumarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608 d) Chemische Zusammensetzung und Struktur der Entfarbungs-

kohlen . . . . • . . . . . . . . . . 609 e) Adsorptionswirkung der Aktivkohlen . 611

(Chemismus und Mechanismus.) f) Wirkung der Aktivkohlen im Betriebe. 615 g) Chemische Technologie der Aktivkohlen 625

(Die Aktivkohlen in der Praxis.) h) Bewertung der verschiedenen Aktivkohlen 629

32. Kapitel. Chemie der Bleich- und Farbstoffe im Raffinerie-betrie be. .. .... .. . . .. .. 634

a) Blankit. . . . . . . . . . . . '.' . . . . . . . . . . . . 634 b) Ultramarin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636 c) Indanthren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 638

33. Kapitel. Nichtzuckerbewegung und Quellen der chemischen Zuckerverluste in den Raffinerien. . . . . . . . . . . 639

Inhaltsverzeichnis . XIII Seite

a) Nichtzuckerbewegung . . . . . . . . . . . . . . . . .. 639 b) Unbestimmte und unbestimmbare Zuckerverluste im Raffinerie-

betriebe. . . . . . . . . . . . . 640 c) Die Beurteilung der weiBen Ware ... ; . . . . . . . . . . 644

Nachtrag: Die wichtigsten wahrend der Drucklegung erschienenen Ab-handlungen 647

Namenverzeichnis. 654 Sachverzeichnis ........................ 661

Verzeichnis der Abkiirzungen. Abkiirzungen der Literaturangaben wurden nur bei den am hauiigsten ge­

brauchten Quellen vorgenommen. Z. V. D. Zuckerind. = Zeitschrift des Vereins der Deutschen Zuckerindustrie. "Organ" = "Organ des Vereins fiir Riibenzuckerindustrie in der Osterreichisch-

Ungarischen Monarchie". Dieses bestand bis zum Jahre 1888 und ging dann in die "Osterreichisch-Ungarische Zeitschrift fiir Zuckerindustrie und Land­wirtschaft", Wien, iiber.

O. U. Z. f. Zuckerind. = Osterreichisch-Ungarische Zeitschrift fiir Zuckerindustrie und Landwirtschaft, Wien.

D. Z. = "Deutsche Zuckerindustrie", Berlin. C. f. Zuckerind. = Centralblat~ f. d. Zuckerindustrie, Magdeburg. B. D. ch. G. = "Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft". Z. f. Zuckerind. i. B. = Zeitschrift f. Zuckerindustrie in BOhmen. Z. d. tschsl. Zuckerind. = Zeitschrift f. d. Zuckerindustrie d. tschechoslowakischen

Republik. Rundschau = Beilage zur obigen Zeitschrift. Ch. Zbl. = Chemisches Zentralblatt. Ch. Z. = Chemiker-Zeitung, Cothen. Biochem. Ztschr. = Biochemische Zeitschrift, Berlin. Z. f. physiolog. Ch. = Zeitschrift f. physiologische Chemie (Hoppe-Seyler). Z. f. physik. Ch. = Zeitschrift f. physikalische Chemie. Compt. rend. = Comptes rendus. Diss. = Dissertation.

Jedem Kapitel folgt ein Verzeichnis empfehlenswerter oder beniitzter Spezial­literatur fiir den Stoff des betreffenden Kapitels.

Einleitnng. Schon im Jahre 1866 sagte ScheibIer, einleitend zu seiner ersten

Arbeit iiber die organischen Bestandteile des Riibensaftes, W orte, die noch heute Geltung haben: "Bei dem aufmerksamen Studium der Ent­wicklungsgeschichte der Riibenzuckerfabrikation wird man sich nicht der Wahrnehmung entziehen kounen, daB die Fortschritte dieses In­dustriezweiges ... mehr oder weniger bedingt werden von dem jeweiligen Stande unserer chemischen Kenntnisse auf dem Gebiete dieser Industrie, daB in erster Linie die Chemie berufen erscheint, fortdauernd dazu bei­zutragen, dem praktischen Betriebe der Zuckerfabrikation eine ein­{achere Gestaltung, zweckentsprechende Arbeitsmethoden und hohere Nutzeffekte erringen zu helfen." 1m weiteren Verlaufe seiner Ausfiih­rungen beklagt ScheibIer, daB die Zuckerindustrie "ihr Heil vornehm­Iich in der mechanischen Richtung gesucht .... "; "daher kann man fast ohne Ubertreibung behaupten, ... eigentlich doch nur eine auf zufallige Erfahrungen gegriindete und danach in empil'ische Regein gefaBte Ge­winnungsmethode des Zuckers kennt; weshalb man in dem einen oder dem anderen FaIle so oder so verfahrt, dafiir weiB man weder die Ur­sachen noch die zugrundeliegenden Gesetze; die V organge bei der Schei­dung des Riibensaftes sind heute ebenso dunkel und unerklart, wie die Wirkungsweise der Knochenkohle bei der Entfarbung der Safte es ist. Solange dergIeiehen Vorgange aber in Nacht gehiillt bleiben, solange wU'd auch jeglicher Fortschritt ... lediglich dem Zufalle iiberlassen sein, wahrend mit jeder neu errungenen chemischen Tatsache in der Er­kenntnis der Natur des Riibensaftes .. , dem Fabrikanten ein neuer Sinn erwii.chst fiir das Verstandnis seiner Fabrikation iiberhaupt .... ; aber es gehort dazu die Kunst, die Erscheinungen richtig interpretiel'en zu konnen, die Kunst, der N atur sowohl Fragen zu stellen, als ihre Ant­worten zu verstehen . . . . ."

In demselben Jahre erkannte Bodenbender, die Unmoglichkeit, die Prozesse, die sich bei der Fabrikation des Zuckers abspielen, er­klaren zu konnen, liege in der Unkenntnis der Zusammensetzung der Riiben. Damals handelte es sich darum, die Uberlegenheit der neuer­fundenen Diffusion und Scheidesaturation gegeniiber den alteren Arbeits­weisen auf Grund exakter Untersuchungen zu priifen. Die Unkenntnis der Riibenbestandteile und der Prozesse im Betriebe machte sich unan­genehm fiihlbar; von jener Zeit stammen die Bestrebungen, Licht in diese verwickelte Materie zu bringen.

Einleitung. xv W ohl wurden inzwischen groBe FOl'tschritte gemacht: die Riibensaft­

bestandteile wurden eingehend studiert, ihr Verhalten im Betriebe zum 'feile erkannt, die analytischen Methoden ausgebaut, manche Prozesse des Betriebes erfuhren ihre Deutung, neue Arbeitsweisen wurden auf Grund theoretischer Erkenntnisse eingefiih1:t usw. Wieviel aber noch zu tun ist, um von einem vollen Erfolge sprechen zu konnen, lehren die W orte Strohmers bei der Tagung der osterreichisch-ungarischen Zucker­industrie in Salzburg im Jahre 1911: "Sind uns doch heute noch nicht einmal aIle Bestandteile unseres Rohmaterials, d. i. der Riibe, bekannt und der Wechsel ihrer Mengenverhaltnisse in der Abhangigkeit von Witterungsverlauf und KulturmaBnahmen. Ebenso haben die Vor­gange der Saftreinigung nicht ihre vollstandige Klarlegung gefunden, wie auch die chemischen Prozesse bei der Verdampfung noch der Auf­klarung bediirfen. Die Abhangigkeit der Krystallisationserscheinungen von den Nichtzuckerverhaltnissen ist ebenfalls noch nicht genau er­kannt, wie auch die Frage der Melassebildung noch nicht ihre definitive Losung gefunden hat. Ich bin iiberhaupt der Meinung, daB die Zucker­fabrikation so lange nicht ihre vollstandige technische Ausbildung er­reicht hat, solange sie noch ein Abfallsprodukt wie die Melasse erzeugt, das nahezu zur Halfte noch aus jenem Stoffe besteht, del' eigentlich gewonnen werden soIl" - was auch heute noch gilt. .

Trotz diesel' pessimistiscben Worte sind wir in unseren Kenntnissen doch viel weiter fortgeschritten und wir wissen heute von del' Chemie del' Zuckerindustrie mehr, als man zu Scheiblers Zeiten wuBte. Manner del' Forschung und Praxis aller Nationen haben sich erfolgreich bemiiht, die eingangs zitierten Worte Scheiblers zum groBen Teile auBer Kraft zu setzen. Heute ist die Zuckerindustrie nicbt mebr auf "zufallige Erfabrungen gegriindet"; "empiriscbe RegeIn" gelten woW in del' Industrie, aber sie sind wissenschaftlich begriindet und erklart, und man weiB heute ganz gut - wenigstens in vielen Fallen -, warum man "so oder so verfahrt".

Obwohl noch sehr vieles zu erforschen und zu begriinden ware, urn das angestrebte Ziel: Erkennung des Rohmaterials und aller im Zuckerfabrikbetriebe verlaufenden Prozesse zu erreichen, so ist es doch vorteilhaft, einmal zu iiberblicken, was man heute bestimmt weiB, was man heute nul' vermutet und was heute noch unbekannt ist.

Das zu zeigen ist del' Zweck des vorliegenden Buches. Es galt, hun­derte von Arbeiten, Abhandlungen, Versuchsanstellungen, Fabrikmittei­lungen, auf Studienreisen Gesehenes und Gehortes usw. eingehend zn studieren und darzulegen, viele weit zerstreut sich vorfindende Abhand­lungen gleichen Gegenstandes zu sammeIn, einen Blick in die Vergangen­heit del' Chemie del' Zuckerindustrie zu werfen und die oft grundlegenden Arbeiten alterer Forscher in den Dienst dieses neuartigen Buches zu stellen. Oft muBte del' Spreu yom Weizen gesondert und vielfach muBten die langjahrigen Erfahrungen in den verschiedensten Betrieben zur Fallung eines Urteils und zur Stiitzung abweichender Ansichten oder Erklarungen herangezogen werden. So konnte ein getreues Bild von dem gegenwartigen Stande del' Chemie del' Zuckerindustrie entworfen

XVI Einleitung.

werden. Dabei wurde besonders gezeigt, wo Wissenschaft und Theorie die Praxis befruchteten und so selbst Zweiflern der Nutzen der Theorie fiir die Praxis bewiesen. Mit Genugtuung fand der Verfasser oft die Bewahrheitung seines Mottos: ,,0 hne Chemie keine Zuckerindustrie."

Wissenschaft und Praxis miissen sich erganzen, weil die Wissen­schaft die Grundlage und der Wegweiser fiir ihr Handeln ist. Das Wissen ist die Saat, das K6nnen (die Praxis) die Frucht. In Erkenntnis dieser Tatsache hat besonders seit dem Ende des Krieges auch in der Zuckerindustrie eine erh6hte wissenschaftliche Durchforschung so vieler, vieler Fragen des Betriebes und des Riibenbaues stattgefunden und zweifelslos viele Erkenntnisse und Verbesserungen gebracht. Doch gibt es auf diesem Wege kein Rasten. Ein Hilfsmittel, eine Stiitze auf dieser oft beschwerlichen Wanderung soli dieses Buch fUr alie wissen­schaftlich und praktisch Tatigen sein: ihnen ist es gewidmet zum N utzen der Riibenzuckerindustrie.