CV. Die gewichtsanalytische Polarisation der Zuckerrübe und einige Verbesserungen der Saftgehaltsbestimmung mittelst Polarisation; von Ferd. Jicinsky. Mit Abbildungen. Jicinsky, über Saftgehaltsbestimmung der Zuckerrübe mittelst Polarisation. Dieß ist der Titel einer in der Zeitschrift für Zuckerindustrie in Böhmen (Märzheft 1873 S. 113) erschienenen Schlußarbeit zur „Saftgehaltsbestimmung der Zuckerrübe“ desselben Verfassers, dessen erste Abhandlung über Saftgehaltsbestimmung der Zuckerrübe im polytechnischen Journal Bd. CCVI S. 387 (erstes Decemberheft 1872) veröffentlicht worden ist. Wir lassen nun den zweiten Theil der Abhandlung im Auszuge folgen: Der Verfasser nennt die Polarisation der Zuckerrübe zum Zwecke seiner Saftgehaltsbestimmungen: „Methode mit gewichtsanalytischer Polarisation der Zuckerrübe.“ Seine fortgesetzten Arbeiten über diesen Gegenstand warm dahin gerichtet, eine Verbesserung der Manipulation, namentlich was Zeitbedarf anbelangt, zu bezwecken; und zwar bezogen sich die Untersuchungen auf: 1) die Polarisation des Rübensaftes; 2) die Präparation des Rübenbreies; 3) die Auslaugung desselben; 4) die Decantation und Filtration des Macerationssaftes, und 5) die Polarisation desselben. Ad. 1. In der ersten Abhandlung hat der Verfasser angerathen, die Rübensaftpolarisation stets mit Abwägung des Normalgewichtes, also durch directe Arbeit und nicht nach dem Volumen zu bestimmen, um über die Genauigkeit der Resultate sicher zu seyn. Folgende Versuchstabellen beweisen aber, daß auch die volumetrische Polarisation ganz genau ist und mit der directen Polarisation bis auf 0,10 Proc. Differenz im Maximum übereinstimmt. In der Tabelle I wurde die Polarisation der Wägung dreimal mit verschiedenen Partien des Preßsaftes ausgeführt. Es zeigen sich unter den Resultaten Fehlergrenzen ebenfalls bis zu 0,10 Proc., so zwar, daß man die volumetrische Polarisation als vollkommen genau adoptiren kann: I. Rübensäfte. Nr. Polarisationen Mit Abwägung des Normalgewichtes MaaßanalytischePolarisation 1 13,70 13,80 13,70 13,70 2 13,60 13,60 13,60 13,67 3 13,40 13,50 13,40 13,50 4 12,70 12,70 12,70 12,70 5 12,20 12,30 12,20 12,20      II. Diffusions-Dünnsäfte.        III. Diffusions-Dicksäfte.    Nr. Polarisationen Nr. Polarisationen. direct volumetrisch direct volumetrisch 1 4,00 4,10 1 6,75 6,78 2 5,10 5,12 2 8,40 8,45 3 3,00 3,08 3 7,80 7,82 4 3,50 3,50 4 7,00 7,00 Ad. 2. Ein wichtiger Umstand ist die Egalität des Rübenbreies. Es empfiehlt sich, den geriebenen Brei vor der Untersuchung sorgfältig zu mischen. Zur Egalität des Breies trägt namentlich seine Feinheit viel bei. Der Verfasser empfiehlt somit das gewöhnliche Reibsel noch einmal in einer Hackmaschine zu behandeln oder ein Reibeisen anzuwenden, dessen Maschen nur 1/4 so groß sind als die eines gewöhnlichen Reibeisens. Ad. 3. Hinsichtlich der Auslaugung hat der Verfasser den Grundsatz aufgestellt: „Es genügt stets eine zweimalige kalte Auslaugung, eine dritte kann höchstens den Zweck einer Controluntersuchung verfolgen.“ Diese Behauptung bedarf insofern einer Berichtigung, als sie nicht für alle Fälle Gültigkeit haben kann. Die Erfahrung hat gelehrt, daß von schwachen und von saftreichen Rüben die Maceration leichter erfolgt als von saftarmen oder von Rüben mit concentrirten Säften. Bei den letzteren namentlich genügt eine zweifache kalte Auslaugung selten. In folgenden sechs Fällen ist ein und dieselbe Rübe mit kalter Auslaugung zweimal und viermal, dann mit warmer Auslaugung zweimal und viermal behandelt worden. Die Tabelle IV zeigt die entsprechenden Polarisationsresultate. Zur kalten Auslaugung diente Wasser von 14–17° C., für die warme von 60–80° C. Da die warme Maceration stets mit Diffusion verbunden ist, so war bei letzterer eine vollständige Erschöpfung möglich. IV. Macerationsversuche. Nr. Rübe Rübenbreipolarisationen Sach. Pol. kalte Auslaugung warme Auslaugung Anmerkung 2mal 4mal 2mal 4mal 1 14,00 12,14 11,00 11,00 11,80 11,75 frische Rübe 2 13,00 12,20 12,80 –Die Untersuchungen unausgefüllter Rubriken sind mißlungen. 12,80 13,40 unegaler Brei 34 12,6013,00 11,9211,83 11,7710,50 11,0010,70 11,0010,70 11,0010,65 frische Rübe 56 11,4013,16   8,76  9,50   8,00  8,40   8,00  8,40   8,00  8,50   8,00  8,50 alterirteWinterrübe In Nr. 2 ist die Breiprobe entnommen worden von Brei, der vorher nicht gemischt worden ist, um die Fehler zu zeigen welche hierdurch entstehen müssen. Die Polarisation von Rübenbrei fiel daselbst sogar höher aus als die des Durchschnittssaftes. Dieser Versuchsreihe zufolge ist die Auslaugung so anzuwenden, wie sie eben das Alter und die Beschaffenheit der Rübe erfordert. In den meisten Fällen wird also die viermalige kalte oder die doppelte warme Auslaugung angewendet werden. In folgender Tabelle V ist der berechnete Saftgehalt nach den vier Auslaugungen von den Rüben Nr. 3, 4, 5 und 6 (Tab. IV) verzeichnet, um die Differenzen ersichtlich zu machen. Die fünfte Rubrik enthält den Durchschnitt der vier vorhergehenden. Die sechste endlich, die gleichzeitige Saftbestimmung nach Stammer-Grouven durch Trockenprobe von Saft und Rübe. V. Saftgehalts-Tabelle. Rübbe-Nr 1 2 3 4 5 Saftgehalt nach Saftgehalt mittelst Polarisation. Stammer Proc. Proc. Proc. Proc. Proc. Proc. 3 – 92,28 92,28 92,28 92,28 97,75 4 88,75 90,44 90,44 90,02 89,70 95,06 5 91,32 91,32 91,32 91,32 91,32 95,00 6 88,42 88,42 89,47 89,47 88,95 96,31 Die Differenzen zwischen der Saftbestimmung nach Jicinsky und Stammer betragen hier im Durchschnitte 4–5 Proc. Eine interessante Erscheinung ist die, daß Jicinsky's Saftbestimmung für die heurige Rübe selten über 92 Proc., im Maximum auf 94 Proc. und 95 Proc. heraufkam. Merkwürdigerweise stimmt in der Regel ein Saftgehalt von 91–92 Proc. nach Jicinsky mit 95 Proc. nach Stammer, wie dieß auch die vorigen Beispiele nachweisen. Ein Saftgehalt über diese Grenze (92 Proc.) zeigt aber nach Stammer's Bestimmung schon 96–97 Proc. – Das Minimum des Saftgehaltes nach Stammer war im Laufe der ganzen Campagne 92 Proc. Es dürfte sich in wichtigen Fällen eine zweimalige Durchführung der Saftbestimmung mit Polarisation empfehlen: einmal mit kalter, einmal mit warmer Auslaugung. Beide Untersuchungen müssen sich dann gegenseitig controlliren, und stimmen sie nicht, so gilt ihr Durchschnitt. Ad. 4. Zur Filtration und Decantation dient der Apparat Fig. 1, dessen Anwendung schon in der ersten Abhandlung erklärt worden ist. Die Trichteröffnung wird am besten mit einem kleinen Leinwandconus oder noch besser Platinconus geschlossen. Verfasser hat zuerst angerathen, die Rübenfasern während des Aufgießens auf das Filter möglichst im Becherglas zurückzuhalten. Diese Operation ist etwas zeitraubend. Man kann besser eine Partie des Breies mit überfließen lassen; derselbe wird vom Conus aufgehalten und nachdem aller Saft abgesaugt ist, kann vom Trichter sämmtlicher Brei wieder in's Becherglas behufs der folgenden Auslaugung zurückgebracht werden. Dieß ist namentlich beim Platinconus weit leichter und reiner durchzuführen. Sind aber einige Fragmente vom Trichter durchaus nicht zu beseitigen, so muß deren Maceration im Trichter selbst geschehen, wobei man jeden Abguß einige Minuten am Filter stehen läßt, bevor er abgesaugt wird. Das Aufschäumen der Filtrate beseitigt eine Nase am Trichterrohr, von welcher alle Flüssigkeiten auf die Röhrenwand hinabgleiten können. (Fig. 1 d.) Ein Versuch, die ganze Maceration in den Trichter b zu verlegen, mißlang. Die Auslaugung ist nämlich unvollständig, die Filtration schwierig. Bei Anwendung von Leinwandconusen muß für jede Untersuchung ein neuer Conus gewählt werden, weil sich die Poren mit Mark verlegen und eine spätere Filtration unmöglich machen. Ad. 5. Eine genaue volumetrische Zugabe vom Auslaugwasser, wie sie zuerst angegeben wurde, ist durchaus überflüssig. Man gibt ein ganz beliebiges Wasserquantum in getrennten Portionen, jedoch mit der Vorsicht auf, daß das Filtrat etwa zu 90–95 Kub. Centim. heranwachse. Das letztere muß jedenfalls gemessen werden, wozu die Meßröhre a (Fig. 1) angebracht ist, um die Verdünnung zu messen und darnach die Polarisation zu vervielfachen, resp. zu corrigiren. Die warme Auslaugung erfordert vor der Polarisation eine Abkühlung des Filtrates. Um die Zeit zur Abkühlung zu sparen, stellt man schon während der Filtration die Meßröhre a in einen Kühlcylinder (Figur 1). Ein anderer Theil der Arbeiten ist den weiteren Untersuchungen über die Saftgehaltsbestimmung mittelst der Trockenprobe gewidmet worden. Das Verhalten von Rübenbrei während der Trocknung im Luftbade ist in der ersten Abhandlung angegeben worden. Etwas Aehnliches gilt von der Trockenprobe des Rübensaftes. Der Verfasser hat Rübensaft bei 100°, 105°, 110° und 115° C. getrocknet und gefunden, daß schon bei 105° Temperatur eine trockene Destillation begann. Bei 115° C. ging dieselbe bereits in eine Verkohlung über; eine Constanz des Trockengewichtes war nicht mehr zu erreichen und die Trockensubstanz sank tief unter das wahre Resultat. Aus diesem Grunde sollen Saftproben bis zur oberflächlichen Trockene bei 100° C. getrocknet werden, um dann die weitere Temperatur auf 80 bis 90° C. zurückzusetzen. Deßgleichen hat der Verfasser, ebenso wie bei Rübenbrei, qualitative Untersuchungen des Gasgehaltes von Rübensaft vorgenommen, und zwar 1) durch Beobachtung des Gasstromes, welcher in den Saftproben bei warmer Stubenluft sich entwickelt, 2) durch directen Nachweis mit Aetzbarytlösung, wo in einer Vorlage aus den Destillationsproducten von Saft ein starker Niederschlag von kohlensaurem Baryt schon nach dem Aufsteigen der ersten 20–50 Luftblasen entstand, 3) nach der Abnahme der Luftleere, welche in einen: saftgefüllten Kolben erzeugt und mittelst eines Manometerrohres beobachtet wurde. Läßt sich nun einerseits gegen die Richtigkeit der Trockenprobe die schwache Destillation einwenden, sowie die Gasentwickelung während des Trockenprocesses, so ist andererseits auch der Umstand hervorzuheben, daß bei mäßiger Trocknung die Saftproben niemals ihren ganzen Wassergehalt verlieren, also eine zu hohe Trockensubstanz zeigen, so zwar daß die letztere als ein ganz modificirtes Resultat auftritt. Beides behaftet die Saftgehaltsbestimmung der Trockenprobe mit einem doppelten Fehler. Zum Schluß theilt der Verfasser zwei Tabellen mit, welche die Beziehungen verschiedener Trockenmethoden und deren Saftbestimmung charakterisiren sollen. Folgende Tabelle VI enthält die Angaben dreier Trockenmethoden desselben Saftes, und zwar wurde die erste Probe im Porzellantiegel mit präparirten QuarzsandDie Präparation geschieht durch mehrmalige Behandlung mit Salzsäure in der Wärme, nachheriges Auswaschen bis zur neutralen Reaction und Ausglühen. Vor jeder Probe mit Sand habe ich den Tiegel sammt Inhalt bei 100° getrocknet und dann erst den Saft zugegeben. zunächst bis zu einem zähen Brei getrocknet, dann mittelst Glasstab mit dem Sand verknetet und nach vollständiger Trocknung gewogen. Die zweite Probe im Platinschälchen ist ohne andere Hülfsmittel allein getrocknet, jedoch mit absolutem Alkohol mehreremale behandelt und ebenso oft wieder getrocknet worden. Filtrationssäfte, Zuckerlösungen und namentlich die Deckkläre bilden nämlich im Trockenrückstand eine glänzende glasige und spröde Schichte, welche ihre letzten Wasserantheile hartnäckig zurückhält, die sich ohne andere Gewichtsverluste nicht beseitigen lassen. Dasselbe gilt vom Rübensaft. Jedoch kann eine wiederholte Behandlung mit Alkohol die Entwässerung vervollständigen. Die dritte Rubrik enthält die Trockenproben ohne Sand und Alkohol mit freier Trocknung im Platintiegel, die vierte die Trockensubstanz der Rübe und die folgenden den berechneten Saftgehalt für jede Trockenprobe und den Durchschnittssaftgehalt aus den vorangehenden Rubriken. Jede Trocknung geschah, wie früher angegeben, anfangs bei 100°, später bei 80–90° C. VI. Trockenproben. Saft-Wassergehalt (getr.) Hieraus berechneter Saftgehalt Nr. mitSandProc. mitAlkoholProc. freiin Platinschälch.Proc. Wassergehaltder Rübe.Proc. 1 2 3 imDurchschnitt 1 89,38 89,08 89,28 84,84 94,91 95,23 95,00 95,06 2 88,50 87,82 88,44 85,24 96,31 97,06 96,38 96,58 3 87,26 87,10 87,16 81,77 93,70 93,88 93,81 93,79 4 87,60 87,22 87,09 85,33 97,40 97,83 97,97 97,73 Die Tabelle liefert den Nachweis, daß die Trockenprobe mit Sand immer einen höheren Wassergehalt gibt als die übrigen Trockenmethoden. Zur Vergleichung der üblichen Saftgehaltsbestimmungen dient endlich die Tabelle VII. Darin ist durchgeführt die Saftbestimmung mittelst Polarisation, nach der Trockenprobe und nach dem Gehalte an trockenem Mark. In derselben Reihenfolge finden sich die Resultate unter den Rubriken 1, 2, 3. Die vorhergehenden Rubriken enthalten die entsprechende Polarisation und den Wassergehalt von Saft und Rübe sowie auch den Gehalt an Mark (für die Fälle Nr. 1, 2, 3.) Die letzten zwei horizontalen Reihen 4 und 5 weisen in der 5. Rubrik nicht den Markgehalt, sondern den Gehalt an Cellulose nach, welcher durch Digestion mit Wasser, Essigsäure Alkohol und Aether aus dem Restgewicht gefunden worden ist. Zur Untersuchung des Markgehaltes dienten große Quantitäten ausgekochten Wassers und eine 5–8 malige Maceration. Der Verfasser empfiehlt folgendes Auslaugverfahren. Die Rübe wird mit Wasser macerirt und das jeweilige Wasserquantum ziemlich rasch mittelst einer Pipette (Fig. 2) beseitigt. Wenn sich nämlich die einfache Decantation nicht mehr fortsetzen läßt, wird das mit schütterer Leinwand verkleidete Mundstück a der Pipette in die Flüssigkeit gesteckt und nun abgesaugt. Die Rübenfasern, welche sich da anhängen, können abgespritzt werden. Diese Manipulation ist etwas rascher und bequemer als die Filtration großer Wassermassen über ein kleines Filter, weil sich hier die Filtration auf einen kleinen Rest von einer fortgesetzten Decantation beschränkt. VII. Saftgehaltsbestimmungen mittelst Polarisation mit Trockenprobe und nach dem Markgehalte. Saft Rübe Saftgehalt Nr. Polar.Proc. WasserProc. Polar.Proc. WasserProc. Mark oderRohfaserProc. 1 2 3 1   9,50 88,50   8,40 85,24 4,41 88,42 96,31 95,59 2 11,12 87,20 – 81,77 5,54 – 93,77 94,46 3 11,50 87,60 10,78 85,33 3,63 93,73 97,40 96,37 4 13,20 85,54 12,10 82,10 1,26Märker fand den Gehalt der Zuckerrübe an Holzfaser zu 1,30 Proc., Grouven zu 2,90 Proc., Stammer zu 3,40 Proc. und Scheibler sogar zu 3–4,60 Proc.Mit Berücksichtigung der letzteren hohen Angaben nähert sich die Saftbestimmung nach Stammer mehr einer indirecten Bestimmungsweise zufolge des Gehaltes an reiner Holzfaser, als der indirecten Methode nach dem Markgehalte. 91,66 96,09 – 5 11,70 87,28 11,20 83,59 1,42 95,72 95,77 – Die in Tabelle VII verzeichneten Vergleichsziffern bestätigen abermals, daß die Trockenprobe den höchsten Saftgehalt angibt, und selbst die indirecte Bestimmung mittelst Markgehalt hat niedrigere Ziffern aufzuweisen. Eine regelmäßige Relation der Differenzen ergibt sich nicht. Für die Zwecke der vorliegenden Arbeit sind die bestehenden Saftbestimmungsmethoden hinreichend erwogen. Der Verfasser empfiehlt schließlich seine Saftgehaltsbestimmung mittelst Polarisation einer weiteren Durcharbeitung und behauptet, daß nach den gemachten Erfahrungen dieselbe sowohl nach Princip als Durchführung für die Praxis der Zuckerfabrication brauchbarere Resultate liefern wird. Fig. 1–2., Bd. 208, S. 460 Apparat zur Saftbestimmung der Rüben