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Verfahren zur Gewinnung kristallisierter Dextrose Gegenstand der Erfindung
ist ein fabrikmäßig durchführbares Verfahren zur Herstellung von Dextrose aus Stärke,
insbesondere Maisstärke, durch Kristallisierung zu einer Masse, von der der Muttersaft
unter Erzielung eines im wesentlichen reinen Erzeugnisses vollständig abgeschieden
werden kann.
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Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß man die
Stärkelösung durch dauernde Wasserentziehung im Zustande kristallinischer Übersättigung
hält, wobei die sich bildenden Kristalle in Bewegung gehalten und innerhalb der
Lösung verteilt werden, bis die Kristallisation beendet ist, worauf der Muttersaft
von den Kristallen getrennt wird, solange der Kristallbrei sich in flüssigem Zustande
befindet. Beim Kristallisieren-geht man vorzugsweise von einer Lösung aus, die (auf
die Trockensubstanz bezogen) über 9o °/a, zweckmäßig g¢ °/o und mehr Dextrose enthält,
und führt die Kristallisation unter einem im wesentlichen gleichbleibenden Vakuum
durch, wobei zunächst bis zur Bildung eines Stammes von Kristallen heftig und dann
in dem Maße weitergekocht wild, daß die vorhandenen Kristalle sich weiterentwickeln,
ohne daß im wesentlichen neue Kristalle induziert werden. Das Verkochen erfolgt,
zweckmäßig unter Zusatz einer geringen Menge von Saatkristallen, so lange, bis ein
Stamm von Kristallen induziert ist, worauf man die Kristalle weiter anwachsen läßt,
indem das Kochen so langsam fortgesetzt wird, daß im wesentlichen keine neuen Kristalle
induziert werden. Nachdem ein Stamm von Kristallen gebildet ist, kann man dem Kristall-Brei
frische Lösung zuführen, und sobald die Masse der festen Phase so zugenommen hat,
daß sie einen bestimmenden Faktor bildet, wird unter Erhöhung des Vakuums heftiger
gekocht; es kann dann auch eine Dextroselösung von geringerer Reinheit als die ursprünglich
benutzte zugesetzt werden. Die Kristallisierung wird zweckmäßig bei atmosphärischem
Druck unter Temperaturerniedrigung zu Ende geführt. Handelt es sich um die Erzeugung
von Dextrose der Alphaanhydridart, so wird das Vakuum zweckmäßig so geregelt, daß
sich eine Kristallisationstemperatur zwischen 49 und 55' C ergibt.
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Die Erfindung ist, obwohl sie auch bei der Herstellung von Hydratdextrose
mit Vorteil Anwendung finden kann, von besonderem Wert bei Anwendung auf die Erzeugung
des Anhydrids, und zwar wegen der verhältnismäßig hohen Temperatur, bei der das
Anhydrid kristallisiert. Überdies enthält die nach dem neuen Verfahren gewonnene
Kristallmasse mehr Einzelkristalle (im Gegensatz zu Doppelkristallen und Parallelwuchsgebilden,
mit welchem -Ausdruck das Zusammenwachsen zweier Kristalle mit- ihren Flächen bezeichnet
werden mag) als das im Wege der Temperaturerniedrigung gewonnene Hydrat. Infolgedessen
läßt sich der Muttersaft von den Kristallen in der Zentrifuge leichter abscheiden;
es braucht nicht soviel gewaschen zu werden, so daß die Anfressungen der Kristalle
sowie der Zuckerverlust im Waschwasser verringert werden. Ferner
ist
das endgültige Erzeugnis reiner, weißer, in bezug auf Größe und Gestalt der Kristalle
gleichförmiger; auch hat es einen feineren Glanz und fließt leichter beim Schütten.
Aus demselben Grunde und weil sich die Kristallisation vollständig oder doch zum
großen Teil in der Vakuumpfanne .durchführen läßt, erfordert das neue Verfahren
weniger Apparatur als die bisher angewandten.
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In der Rohr- und Rübenzuckerindustrie ist es seit vielen Jahren allgemein
üblich, den Saft beim Verkochen auf Korn durch dauernde Wasserentziehung im Zustande
kristallisierender Übersättigung zu halten. Auch ist es an sich nicht neu, die sich
bildenden Kristalle in Bewegung und innerhalb der Lösung verteilt zu halten. Es
ist ferner beim Verkochen von Rohr-und Rübenzucker auf Korn nicht neu, die Kristallisation
unter im wesentlichen gleichbleibendem Vakuum durchzuführen, wobei zunächst bis
zur Bildung eines Stammes von Kristallen heftig und dann in dem Maße, weitergekocht
wird, daß die vorhandenen Kristalle ohne erhebliche Neubildung sich weiterentwickeln.
Auch eine Reihe weiterer oben aufgeführter und in den Ansprüchen unter Schutz gestellter
Erfindungsmerkmale sind an sich auf dem Gebiete der Rohr- und Rübenzuckerfabrikation
bekannt. Die Erfindung wird insoweit in der Übertragung dieser bekannten Maßnahmen
auf das Gebiet der Dextroseerzeugung aus konvertierter Stärke erblickt. Es werden
also die betreffenden Maßnahmen nicht allgemein, sondern ausschließlich in Anwendung
auf Verfahren zur Erzeugung von Dextrose aus Stärkelösungen der eingangs gekennzeichneten
Art beansprucht. Auf diesem Gebiete hat man insbesondere das Verkochen auf Korn
in der Vakuumpfanne bisher überhaupt nicht für anwendbar gehalten wegen der offenbaren
Unmöglichkeit, einen Kristallbrei zu erzeugen, aus dem der Muttersaft vollständig
abgeschieden werden kann. Die Bemühungen, Dextrose zu kristallisieren, sind. seit
der Entdeckung Kirchhoffs im Jahre 1812 im allgemeinen stets Verfahrenswegen gefolgt,
die von den bei der Rohr- oder Rübenzuckerindustrie üblichen ganz und gar abweichen.
Die Praxis war hier stets, Übersättigung durch Erniedrigung der Temperatur der Lösung
aufrechtzuerhalten.
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Es ist nun festgestellt worden, daß bei der Berücksichtigung gewisser
Tatsachen, die bisher nicht voll erkannt oder deren Tragweite in dieser Beziehung
nicht vollständig verstanden wurde, eine Dextroselösung von geeigneter Beschaffenheit
mit Erfolg in der Pfanne auf Korn verkocht, d. h. durch Entziehung von Wasser ohne
Herabsetzung der Temperatur kristallisiert werden kann. Die in der Rohrzuckerindustrie
übliche Praxis muß dabei aber in gewissen wesentlichen Beziehungen geändert werden
wegen der sehr verschiedenen Eigenschaften von Dextrose- und Saccharoselösungen
sowie des ebenfalls sehr verschiedenen Kristallhabitus dieser Zuckerarten. Die Kristallisation
von Dextrose geht bis zu einem sehr ausgedehnten Grade exothermisch vor sich, während
bei der Saccharose der Kristallisationsvorgang so wenig exothermisch ist, daß dieser
Faktor in der Praxis nicht berücksichtigt zu werden braucht und in der Tat auch
nicht berücksichtigt wird. In einer Dextroselösung sind, wie man annimmt, fünf isomere
Formen der Dextrose enthalten, nämlich: Alphaanhydrid und Alphahydrat, deren beider
spezifische Drehung -f- 12o ° ist; Betaanhydrid und Betahydrat, deren spezifische
Drehung zwischen -i- 16' und + 2o' (nach C. S. Hudson -f - =9 °) liegt und eine
bisher als Theta bekannte Dextrose, die offenbar ein Übergangsprodukt zwischen den
Alpha- und Betaformen ist. Das Alphahydrat und Alphaanhydrid, die gewöhnliche _
Handelsdextrose sowie das Betaanhydrid sind anscheinend die einzigen Formen, die
sich kristallisieren lassen.
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Diese fünf Isomeren (es können auch mehr sein) haben, wenn sie in
Lösung sind, das Bestreben, einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, einerlei,
ob die Lösung ursprünglich aus einer Form oder aus sämtlichen Formen in verschiedenen
Mengen besteht, und die Gleichgewichtsmischung zeigt eine spezifischeDrehung von
-j- 52'. Befindet sich eine Form im Überschuß, so geht sie in die anderen
Formen über. Der Prozeß ist umkehrbar und hängt von den Mengenverhältnissen zwischen
den verschiedenen Formen ab. Die Erscheinung beruht auf der Massenwirkung und kann
als Tautomerismus bezeichnet werden. Der Übergang erfolgt vom Alphaanhydrid über
das Alphähydrat zu der Ubergangsfbrm und dann über das Betahydrat zum Betaanhydrid
oder in der umgekehrten Reihenfolge vom Betaanhydrid bis zum Alphaanhydrid, d. h.
der Übergang von einer Anhydridform in die andere bedingt die Zuführung von Wasser
zum Molekül und anschließend die Wiederabscheidung vom Wasser. Das kristallisierte
Alphahydrat weist sowohl pseudomorphische Kristallformen von kleiner, flocken-oder
blattartiger Struktur wie auch die Tablettform auf, die als die normale betrachtet
werden kann. Die pseudomorphen Formen müssen vermieden werden, wenn der Kristallbrei
reinigungsfähig sein soll, da sie unter dem Einfluß der in der Zentrifuge entwickelten
Kräfte zusammenbrechen. Das Alphaanhydrid kristallisiert normalerweise in Form von
gut entwickel, ten Prismen, aber unter gewissen Umständen mit der Tendenz zum Doppel-
und Parallelwuchs. Diese Tendenz muß verhindert oder beschränkt werden, um ein Erzeugnis
zu gewinnen, das die am meisten erwünschten Eigenschaften
hat.
Das Betaanhydrid hat die Tendenz, in Form von Prismen zu kristallisieren, die denen
des Alphaanhydrids ähnlich, aber etwas länglicher sind. Es neigt -zur Bildung von
Doppelkristallen und zum Parallelwuchs und kristallisiert auch in Formen, die zwar
in drei Richtungen genügende Größe aufweisen, um reinigungsfähig zu sein, die aber
in ihrer Flächenentwicklung unzulänglich sind, so daß sie nicht den Glanz der normalen
Kristalle erreichen. Bei Übersättigung findet ein Kristallisieren in ausschließlich
einer Kristallart statt, wenn die Lösung zugunsten der betreffenden Art stark unausgeglichen
ist. Sind aber die Bedingungen nicht während des ganzen Kristallisationsvorganges
einer Kristallart ausgesprochen günstig, so können auch die anderen kristallisierbaren
Arten entstehen, d. h. wenn die Lösung beispielsweise zunächst zugunsten des Alphaanhydrids
und dann zugunsten des Alphahydrats unausgeglichen ist, wie es bei zu schneller
Herabsetzung der Temperatur in den Hydratbereich vorkommen kann, so werden aus den
angeführten Gründen beide Kristallarten gebildet, und die Kristallmasse ist nicht
oder doch nicht vollständig reinigungsfähig. Der Faktoren, die eine Gleichgewichtsstörung
zwischen den verschiedenen Dextroseformen in der Lösung herbeiführen - diese Formen
setzen zweifellos eine Änderung in der Molekularstruktur voraus - sind verschiedene,
und diese Faktoren bleiben unter gewöhnlichen Verhältnissen während des Kristallisationsvorganges
nicht konstant. So ändert die Ausscheidung von Dextrose der einen Form aus der Lösung
durch den Kristallisationsvorgang nicht nur das Gleichgewicht zwischen der festen
und flüssigen Phase, sondern stört auch das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen
Dextroseisomeren im Muttersaft und ferner das Verhältnis zwischen den Verunreinigungen
und der in Lösung befindlichen Dextrose. Der Einfluß aller dieser Veränderungen
auf die Kristallisation muß berücksichtigt werden. . Beispielsweise wird die Anwesenheit
von fester Phase einer Dextroseart in der Lösung das Gleichgewicht in der der Bildung
von Kristallen der betreffenden Art günstigen Richtung stören. Übersättigung bei
verhältnismäßig hohen Temperaturen begünstigt die Kristallisierung in Form von Alpha-oder
Betaanhydrid, wobei die Betaform zuerst bei der höheren Temperatur kristallisiert.
Übersättigung bei niedrigen Temperaturen begünstigt die Kristallisation in Form
des Alphahydrats. Die Menge und die Beschaffenheit der Verunreinigungen beeinflußt
gleichfalls die erzeugte Kristallart. Eine unreine Lösung neigt zum Kristallisieren
in der Hydratform. Die Viskosität der Lösung beeinflußt zwar nicht direkt, wohl
aber mittelbar die Kristallart, da sie den Kristallisationsvorgang verlangsamt;
im übrigen ist sie selbst ein veränderlicher Faktor sowohl anfangs in der konvertierten
Lösung, wie auch wenn die Lösung an gelöster Dextrose ärmer geworden ist. Der Einfluß
ist deshalb in dem einen Stadium des Kristallisationsvorganges ein anderer wie in
einem anderen Stadium.
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Die Schwierigkeiten, die die Aufrechterhaltung günstiger Bedingungen
für die Erzeugung einer Kristallart unter möglichstem Ausschluß anderer verursacht
- dies ist, wie gesagt, nötig, um einen vollständig reinigungsfähigen Kristallbrei
sowie ein Wachstum von Kristallen mit den gewünschten Eigenschaften zu erzielen
-, sind also bedingt durch Faktoren, die bei der Kristallisierung von Rohr- oder
Rübenzucker nicht in Frage kommen, nämlich durch den exothermischen Charakter der
Reaktion; die Tatsache, daß die Dextroselösung ein Gemisch von Isomeren darstellt
(vgl. E. F. Armstrong »Carbohydrates and Glucosides«, 4. Auflage, S. Z2z), die die
Tendenz haben, unter spezifisch verschiedenen Bedingungen zu kristallisieren und
den Einfluß der Verunreinigungen, die in einer gewöhnlichen Lösung aus konvertierter
Stärke in verhältnismäßig großen Mengen vorhanden und von höchst komplizierter und
veränderlicher Beschaffenheit sind.
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Es ist nun aber festgestellt worden, daß es im Widerspruch zu der
fest gebildeten Meinung vom Gegenteil, wie sie in einer umfangreichen Literatur
über den Gegenstand zum Ausdruck kommt, möglich ist, kristallinische Dextrose fabrikmäßig
durch Verkochen auf Korn herzustellen, d. h. durch Aufrechterhaltung der Übersättigung
im Wege der Entziehung von Wasser ohne wesentliche Änderung der Temperatur, und
daß ferner das auf diese Weise gewonnene Erzeugnis Eigenschaften besitzt, die es
der kristallinischen Dextrose, wie sie bisher im Wege der Temperaturerniedrigung
erzeugt wurde, überlegen ist. Dies neue Verfahren mag in Anwendung auf die Herstellung
von Anhydriden (Alpha- und Beta-) sowie des Alphahydrats nunmehr beschrieben werden.
Erzeugung der Anhydride. Man geht vorzugsweise von einer Lösung aus, die eine höhere
Reinheit besitzt als die der üblichen aus konvertierter Stärke gewonnenen Dextroselösung,
die etwa 89 bis go% Dextrose, auf die Trockensubstanz bezogen, enthält. Es können
allerdings auch weniger reine Lösungen benutzt werden; das erfordert aber größere
Sorgfalt und bessere Überwachung der Duchführung des Verfahrens. Es hat-sich gezeigt,
daß ein Zucker, der alle öbenerwähnten guten Eigenschaften besitzt, leicht aus einer
Lösung von 940/, Reinheit gewonnen werden kann. Dies kann durch Kristallisieren
nach
irgendeinem bekannten Verfahren geschehen; da aber eine Reinheit
von zoo °/o nicht angestrebt wird, kann man beim Kristallisieren weniger Sorgfalt
anwenden, und die gereinigte Kristallmasse braucht nicht mit Wasser gewaschen zu
werden. Der Zucker wird in Wasser gelöst und nach oder ohne Filtrierung in eine
Vakuumpfanne bei geeigneter Dichte, etwa 30'B6,
eingeführt und dann bis auf
eine Dichte konzentriert, die zwischen 4.3 und 49'B6 liegen kann (die Dichte ist
wegen der schlechteren Löslichkeit der Dextrose etwas geringer als die in der Rohrzuckerindustrie
übliche). Dann wird der Saft auf eine Temperatur gebracht, die zwischen 49 und 7z°
C liegt, je nach der Art der zu bildenden Kristalle sowie der Eigenart und der Menge
der vorhandenen Unreinigkeiten. In diesem Zustande ist die Lösung etwas übersättigt,
aber nicht so weit, daß Kristallbildung, wenigstens in irgendwie erheblichem Maße,
einträte. - Soll Betaanhydrid erzeugt werden, so hält man die Temperatur in der
Nähe der oberen Grenze des Temperaturbereichs, bei Alphahydrat in der Nähe der unteren
Grenze und für Alphaanhydrid in mittlerer Höhe, etwa zwischen 49 und 55'.
Der Saft wird dann mit trockenen Kristallen oder einem Gemisch von Kristallen und
Muttersaft der gewünschten Isomere angesät, und zwar in einem Verhältnis, das sich
mit der Beschaffenheit und der Menge der Unreinigkeiten ändert. Handelt es sich
insbesondere um die Herstellung von Alphaanhydrid, so kann man bei einer Temperatur
von 55' und einer Dichte des Saftes von 45' Be (unter der Annahme einer Ausgangslösung
von 940/, Reinheit und durchschnittlicher Beschaffenheit in bezug auf die Natur
der Verunreinigungen) 1/Z °/o Saat (auf die Trockensubstanz bezogen) benutzen, was
reichlich viel ist. Beträgt die Reinheit 9 so braucht die Saat nur eine Spur auszumachen,
oder sie kann ganz in Fortfall kommen. Sind die Konzentration und die Verunreinigungen
solche, daß die Lösung eine hohe Zähflüssigkeit 'besitzt, so ist die Saatmenge zu
erhöhen. Ein Saft von 9o °/o Reinheit granuliert bei 6o' C und einer Dichte von
48 ' B6. Das Ansäen, das in der Rohrzuckerindustrie lediglich den Kristallisationsvorgang
beschleunigen soll, ist bei der Dextroseerzeugung nötig, wenn nicht die Lösung von
ungewöhnlich hoher Reinheit ist. Nunmehr beginnen neue Kristalle der betreffenden
Art sich zu bilden, vorausgesetzt, z. daß die Kristallisation nicht durch zu heftige
Wärmeanwendung verhindert wird, da verhältnismäßig große Wärmemengen durch die Kristallisation
selbst frei werden; 2. daß die Verunreinigungen nicht die Löslichkeit der betreffenden
in Entstehung begriffenen Isomere so gesteigert haben, daß die Lösung ungenügend
übersättigt ist; 3. daß die Zähflüssigkeit nicht zu groß ist, um die freie Verteilung
der Saat und der gebildeten Kristalle innerhalb der Flüssigkeit zu verhindern.
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Ist die Übersättigung unangemessen oder die Viskosität zu hoch, so
kann die Bildung neuer Kristalle durch Erhöhung der eingeführten Saatmenge oder
auch dadurch unterstützt werden, daß man einen stärkeren Umlauf herbeiführt, indem
man die Masse mit Rührvorrichtungen bearbeitet oder Luft, Wasser oder andere geeignete
Mittel einführt. Zu hohe Konzentrationen müssen vermieden werden, damit die Übersättigung
der anderen Isomeren in der Lösung nicht so groß wird, daß deren Kristallisation
herbeigeführt wird, d. h. jede kristallisierbare Isomere hat eine gewisse Kristallisationsgeschwindigkeit,
die mit der Temperatur und anderen Bedingungen veränderlich ist. Wenn die Bedingungen
die Kristallisation einer Isomere begünstigen, so gehen die anderen gemäß der Erscheinung
des Tautomerismus in die Form über, die in der Kristallisierung begriffen ist, so
daß das Gleichgewicht aufrechterhalten wird, es sei denn, daß die Übersättigung
so groß ist, daß diese anderen Formen gezwungen werden, in die feste Phase Überzugehen.
Eine verhältnismäßig größere Zahl von Kristallen, wenigstens zwei- oder dreimal
soviel als bei Saccharose, soll induziert werden, damit wegen der geringeren Kristallisationsgeschwindigkeit
die Kochzeit innerhalb wirtschaftlich zulässiger Grenzen gehalten werden kann. Wenn
eine hinreichende Masse von Kristallen der gewünschten Art sich gebildet hat, wird
das Kochen so intensiv fortgesetzt, daß eine Zirkulation gesichert ist, aber nicht
intensiver, als der außer Lösung kommende Zucker sich 'auf der Masse der vorhandenen
Kristalle absetzt. Für dieses Stadium der Behandlung, in dem die bereits gebildeten
Kristalle sich zu der gewünschten Größe aufbauen, zweckmäßig ohne Bildung neuer
Kristalle, sollen die folgenden Bedingungen innegehalten werden: Die Verdampfung
muß erheblich langsamer vor sich gehen als bei der Herstellung von Saccharose, da
die Kristallisationsgeschwindigkeit von Dextrose natürlich eine geringere ist als
die der Saccharose und diese Geschwindigkeit weiter verringert wird, da sie von
der tautomerischen Umwandlung abhängt, die stattfinden muß, bevor die Kristallisierung
fortgesetzt werden kann. Das Arbeitsgut soll so flüssig wie möglich sein, flüssiger
als es bei der Behandlung von Rohrzuckerlösungen üblich ist, da die Viskosität im
Falle der Dextrose der Kristallisation ein größeres Hindernis bietet; auch ist es
wichtig, daß die Kristalle zirkulieren und sich gleichförmig entwickeln, da sie
sonst zusammenwachsen und sich abnormal verlängern können. Ist die Masse zu dickflüssig,
so
kann sie mit Wasser oder mit frischer Lösung verdünnt werden,
oder es können höhere Temperaturen Anwendung finden. Wenn die feste Phase zunimmt,
so kann man auf diese Bedingungen weniger Rücksicht nehmen, da das Vorhandensein
großer Mengen fester Phase einer Isomere die Kristallisation der betreffenden Isomere
stark anregt und die Kristallisation der anderen Isomeren hindert, auch wenn andere
Bedingungen an sich gerade den entgegengesetzten Einfluß haben könnten. Im Verlaufe
dieses Stadiums der Behandlung kann deshalb das Kochen lebhafter durchgeführt werden,
und die Konzentrationen des Muttersaftes sowie die Aufrechterhaltung von- Temperaturen,
die speziell der Kristallisierung des Alphaanhydrids günstig sind, können in gewissem
Maße außer acht gelassen werden; allerdings kann die Konzentration im allgemeinen
nicht so weit getrieben werden, wie es in der Rohrzuckerfabrikation üblich ist.
Das bedeutet, daß das Vakuum erhöht werden kann, wenn es nicht bereits das Höchstmaß
erreicht hat, für das der betreffende Verkocher gebaut ist. Wenn die feste Phase
zunimmt, können auch Säfte von geringerer Reinheit als die des Saftes, mit dem der
Verkocher angesetzt wurde, in den Verkocher eingeführt werden, obwohl geringe Reinheit
der Kristallisierung des Anhydrids ungünstig ist. Bei Beendigung der Behandlung
wird die Dichte des Muttersafts gewöhnlich etwa 42 ' B6 betragen. -Es ergibt sich
also, daß der Prozeß in drei Stufen durchgeführt wird: i. die Konzentration der
Lösung, die bis etwa zum Übersättigungspunkt bei irgendeiner Temperatur oder irgendeinem
Kochgrade getrieben werden kann; z. die Induzierung von Kristallen (zweckmäßig durch
geringe Mengen Saatkristalle eingeleitet), die für gewöhnlich einen Zeitraum von
wenigen Minuten bis % Stunde erfordert und auch unter den ungünstigsten Verhältnissen
nicht mehr als z oder 3 Stunden in Anspruch nehmen soll, wobei die Menge der zu
induzierenden Kristalle von der Größe der Kristalle abhängt, die für die fertige
Beschickung gewünscht wird, obwohl, allgemein gesprochen, die Kristalle erheblich
kleiner sind als diejenigen, die aus Saccharoselösungen gewonnen werden können;
3. das Wachsenlassen der bereits gebildeten Kristalle, welcher Vorgang für gewöhnlich
in 6 bis 7 Stunden beendet sein, auf keinen Fall aber io bis 1z Stunden in Anspruch
nehmen soll.
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Der ganze Prozeß einschließlich Konzentrierung und Kristallisierung
nimmt deshalb 6 bis S Stunden in Anspruch gegenüber einem Zeitraum von 1l/2 bis
2 Stunden bei der Rohrzuckerfabrikation. Wenn wegen der Menge oder der Beschaffenheit
der Verunreinigungen der Kristallbrei in der dritten Behandlungsstufe eine höhere
Viskosität besitzt, oder wenn der Kristallisationsgrad aus irgendeinem Grunde langsam
ist, so kann man das Arbeitsgut, dessen Muttersaft eine Dichte von 4-z' B6 hat,
bei atmosphärischem Druck, wie bei dem eine Erniedrigung der Temperatur bedingenden
Verfahren, in einen Kristallisator laufen und hier unter Umrühren und passender
Temperaturerniedrigung verweilen lassen, bis die Kristallisierung soweit wie möglich
durchgeführt ist.
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Hat das Verkochen vollständig im Kochapparat stattgefunden,- was sich
für gewöhnlich durchführen läßt, nachdem die Kristalle sich zu der richtigen Größe
entwickelt haben (was sich bei dem neuen Verfahren leicht kontrollieren läßt), so
wird das Arbeitsgut aus dem Verkocher abgelassen und zentrifugiert, um den Muttersaft
abzuscheiden. Aus den oben angeführten Gründen wird. die Zeit des Zentrifugierens
im Vergleich zu der Zeit, die bei dem eine Kristallisation bei atmosphärischem Druck
bedingenden Verfahren erforderlich ist, erheblich abgekürzt, und das Waschen mit
Wasser in den-Zentrifugen wird in noch größerem Maße verringert. Dadurch wird nicht
nur Zeit gespart und der Verlust von Zucker im Waschwasser herabgesetzt, sondern
auch die Erosion der Kristalle vermindert, woraus sich ein größerer Glanz ergibt
und Schütt- und Fließfähigkeit des gewonnenen Zuckers erhöht wird. Die höhere Reinheit
des Erzeugnisses steigert seine Süßkraft, was insofern wichtig ist, als Dextrose
an sich bekanntlich weniger süß ist als Saccharose. Das auf diese Weise gewonnene
Anhydriderzeugnis bleibt in feuchter Luft trocken; es enthält für gewöhnlich bis
zu 9o °/o oder mehr Einzelkristalle im strengen Wortsinne, während der Rest aus
Doppelkristallen und Aggregaten der einheitlichen Parallelwuchs involvierenden Art
besteht. Ein gruppenweises Verketten oder Verwachsen der Kristalle zu Klümpchen
der sogenannten »Blumenkohltype«fmndet in irgendwie erheblichem Maße nicht statt.
Die Masse kann etwas Betaanhydrid enthalten, wenn die Temperaturen hoch sind; die
Anwesenheit dieser Art von Kristallen scheint aber die Reinigungsfähigkeit des Arbeitsgutes
in irgendwie erheblichem Maße nicht zu beeinflussen. Herstellung von Betaanhydrid.
Das Verfahren ist dasselbe wie bei der Erzeugung des Alphaanhydrids mit den Unterschieden,
daß die Temperatur auf 6o' oder darüber gehalten, die Dichte des Muttersaftes etwa
auf 45' B6 gehalten wird und daß die Saat aus Betaanhydridkristallen besteht. Es
können Mischungen aus Alpha und Beta gemacht werden; das Betaanhydrid neigt aber
dazu,
sich in geringerem Maße und weniger vollkommen zu entwickeln,
was unerwünscht ist. Ist es in irgendwie großen Mengen vorhanden, so macht es das
Arbeitsgut schlecht reinigungsfähig; allerdings kann auch dann das Arbeitsgut erheblich
besser gereinigt werden als eine Mischung von Anhydrid- und Hydratkristallen.
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Die Herstellung von Alphahydrat. Die Bedingungen sind dieselben wie
bei der Erzeugung von Alphaanhydrid mit den Unterschieden, daß die Dichte der Lösung
geringer, zweckmäßig 4o bis 42' B6, die Kristallisationstemperatur niedriger, d.
h. etwa 4o' C oder weniger, sein und die Saat aus Alphahydrat von normaler Form
unter Ausschluß von pseudomorphen Formen bestehen soll. Das Abscheiden von neuem
Zucker muß anscheinend langsamer erfolgen, da andernfalls die außerLösunggehende
Dextrose die Neigung zeigt, in unvollkommen entwickelten Kristallformen zu kristallisieren.