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Alkoholgärung zu erhalten. Die nachwirkende Kraft [* 2] der Diastase wird zerstört durch zu hohe Temperatur und durch in der gärenden Maische vorhandene Milchsäure.
Bei der Verarbeitung von Getreide [* 3] auf Kornbranntwein wird ein Gemenge von Roggen mit Weizen- oder Gerstenmalz oder Weizen mit Gerstenmalz, und zwar 1 Teil Malz auf 2-3 Teile ungemalztes Getreide, möglichst fein geschroten, um eine vollständige Einwirkung der Stoffe aufeinander zu erreichen, und eingemaischt. In England zieht man wie bei der Bierbrauerei [* 4] eine wirkliche Würze, in Deutschland [* 5] dagegen läßt man die ganze Maische mit den Trebern gären. Bei der Maischraumsteuer liegt es im Interesse des Brenners, den Maischraum möglichst auszunutzen und eine möglichst konzentrierte Maische herzustellen, anderseits ist eine vollständige Verzuckerung und Vergärung nur bei einer gewissen Verdünnung der Maische möglich.
Man hat früher mit 8 Teilen Wasser gearbeitet und ist bis auf 3,75 herabgegangen, hält jetzt aber das Verhältnis von 1:4,5 für das vorteilhafteste. Kartoffeln werden gewaschen, mit Dampf [* 6] gekocht, zerkleinert und mit Gerstenmalz (bisweilen unter Zusatz von Roggenmalz) gemaischt. Auf 100 Teile Kartoffeln rechnet man 3-5 Teile Gerste [* 7] (als Malz). Die Konzentration der Maische wird etwas stärker genommen als beim Getreide, indem man auf 1 Teil Trockensubstanz 4,5, 4 und selbst nur 3 Teile Wasser nimmt. Es ist klar, daß der große Wassergehalt der Kartoffeln bei diesem Verhältnis in Abzug gebracht wurde. Als Regel für die anzuwendenden Temperaturen hat sich ergeben, daß beim Maischen mit dem Malz 61° nicht überschritten werden soll, u. daß 20 Minuten zur Verzuckerung ausreichen.
Maischverfahren.
Das Maischen wird in kleinern Brennereien durch Handarbeit, in größern mittels Maischmaschinen bewirkt, die erforderliche Temperatur teils durch Erhitzen des zum Maischen verwendeten Wassers, teils durch Einleiten von Dampf erzielt. Bei der Handarbeit wendet man zum gründlichen Durcharbeiten Maischhölzer, bei der Maschinenarbeit ähnliche Vorrichtungen an, wie sie bei der Kartoffelbrennerei üblich sind (s. unten). In Belgien [* 8] und Frankreich wird vielfach der Lacambresche Maischapparat (s. Tafel, [* 1] Fig. 1) benutzt, welcher die beste Durchmaischung und die Herstellung jeder Temperatur in vorteilhafter Weise gestattet. Es ist ein liegender, oben abgeschnittener und offener, an beiden Enden durch Seitenwände geschlossener, etwa 2 m langer Cylinder von Eisenblech mit Rührwerk und Mantel. a ist der innere, zur Maischarbeit dienende Raum, b der Raum zwischen Cylinder und Mantel, e eine Öffnung zum Einlassen, d ein Ablaßrohr für Dampf oder Wasser, e' das Ablaßrohr für die fertige Maische.
Ein Rührwerk, dessen Achse die Mitte des Cylinders einnimmt, hat eine Anzahl eine Schraubenlinie darstellender, mit eisernen Rechen, Rahmen und Querstäben oder Gittern versehener Arme und macht etwa 25 Umdrehungen in der Minute, so daß eine vollkommene, beliebig lange fortzusetzende Durcharbeitung der Masse geschieht, während der den Zwischenraum b durchströmende Dampf die Erhitzung bewirkt. Die gewaschenen Kartoffeln werden nach dem ältern Verfahren mittels frei einströmenden Dampfes in (meist hölzernen) Bottichen (Dampffässern) gekocht, noch heiß mittels Quetschwalzen oder mittels andrer Vorrichtungen zerdrückt und dann unter Zusatz der verhältnismäßigen Quantität Wasser mit dem (meistens Grün-) Malz vermischt; dieses Einmaischen geschieht auf verschiedene Weise, je nachdem man die ganze Menge Malz und Kartoffeln zugleich maischt oder die Kartoffeln in kleinern Anteilen zu dem vorher eingemaischten Malz bringt oder endlich die Kartoffeln in kleinern Mengen ebenfalls mit Anteilen des Malzes mischt, bis die Masse jedesmal durch die Zuckerbildung dünnflüssig geworden ist.
Die Einrichtung der zum Einmaischen der Kartoffeln angewandten Maischbottiche ist eine sehr mannigfaltige;
ein Beispiel zeigt [* 1] Fig. 2 der Tafel. a ist das Kartoffeldampffaß, b der hölzerne Trichter, mittels dessen die entleerten Kartoffeln zwischen die Quetschwalzen d d geleitet werden;
diese sind durch die Schraube e gegeneinander verstellbar und erhalten ihre Bewegung durch c;
die zerdrückten Kartoffeln fallen in den Bottich g, in dem sich ein durch p q, r n bewegtes, um die auf dem Lager [* 9] m ruhende Achse o sich drehendes Rührwerk befindet, welches aus dem Arm t und aus Rahmen mit Querstäben u s besteht, die sich während des Umlaufs der Mittelachse um ihre eigne horizontale Achse s s drehen. f h sind Röhren [* 10] für Wasser und Dampf, k i der Ablaß für die fertige Maische, l ein Ventil [* 11] zum Reinigen des Bottichs.
Nach den neuern Maischverfahren werden die Kartoffeln sowie auch Getreide und besonders in neuerer Zeit auch Mais, letzterer in eingequelltem Zustand, in geschlossenen Gefäßen unter einem Druck von 2-3 Atmosphären und bei der demselben entsprechenden höhern Temperatur gedämpft, hierauf, vollends zerkleinert, in geeigneten Kühlapparaten auf die Zuckerbildungstemperatur gebracht, bei welcher das Zusetzen des Malzes und hierauf die Umwandlung des Stärkemehls in Zucker [* 12] erfolgt, dann einige Zeit, wie bei dem ältern Verfahren, dieser Einwirkung überlassen und schließlich durch eine zweite Abkühlung auf die Gärungstemperatur gebracht.
Zweck dieser Art zu arbeiten ist ein vollständigeres Aufschließen und Löslichmachen der Stärke [* 13] in Form von Zucker und folgerichtig eine höhere Ausbeute an S., und dieser Zweck wird in so sicherer Weise erreicht, daß man das ältere Verfahren durch eine ganze Reihe auf demselben Grund beruhender, in der Ausführung jedoch verschiedener Verfahren allmählich ersetzt. Das erste dieser Verfahren war das Hollefreundsche, bei welchem nach dem Erhitzen der Kartoffeln auf die angegebene Höhe eine plötzliche Verminderung des Luftdrucks durch Kondensation des Dampfes und eine Luftpumpe [* 14] angewandt und die Masse zugleich energisch umgerührt wird.
[* 1] Fig. 3 und 4 der Tafel stellen einen in dieser Weise wirkenden Apparat dar. A ist der auf dem Gestell L ruhende eiserne Maischcylinder mit dem auf der Achse o sitzenden Rührwerk C, dem Mannloch b und dem Dom B, D der Kondensator [* 15] mit der Luftpumpe. Das Rührwerk wird durch die Teile K M f betrieben. Die Kartoffeln werden nebst etwas Wasser durch das Füllloch a eingeschüttet, worauf alles fest verschlossen und durch das Rohr o s i mit den Ventilen k l Dampf zugelassen wird, welcher durch die kleinern Rohre mit Ventilen k k k in den Cylinder gelangt.
Nachdem in diesem die gewünschte Spannung und Temperatur eingetreten, wird das Rührwerk eine Zeitlang in Thätigkeit gesetzt, sodann der Dampf abgesperrt und durch Öffnung von m der im Cylinder vorhandene durch das Rohr p ins Freie entlassen, worauf die Temperatur auf 100° und die Spannung auf 0 herabgehen. Hierauf wird die Luftpumpe in Betrieb gesetzt und durch p und Q Wasser bei D in den Kondensator eingelassen. Hierdurch finden eine rasche Verminderung des Druckes im ¶
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Innern des Apparats unter den der Atmosphäre und ein Herabgehen der Temperatur statt. Sobald die zur Zuckerbildung geeignetste erreicht ist, wird durch Öffnen des Verbindungshahns H das mit Wasser zu einem feinen Brei angemachte, im Bottich E befindliche Grünmalz in den Cylinder A (infolge der hierin hervorgebrachten Luftverdünnung) eingesaugt und mit dem Kartoffelbrei durch das Rührwerk wohl vermischt. Nun wird die Luftpumpe stillgestellt, der Cylinder geöffnet und die Masse unter jeweiligem Umrühren der Zuckerbildung überlassen; ist diese vollendet, so wird die Maische auf den Kühlschiffen oder in einem mit dem Apparat verbundenen Kühler auf die Gärungstemperatur abgekühlt.
Ähnlich ist der Apparat von Bohm, der aber ohne Luftpumpe arbeitet und das Kühlen der heißen Maische durch eine Verbindung von Rühr- und Kühlvorrichtung bewirkt. Das Rührwerk besteht aus flachen cylindrischen Gefäßen aus Eisenblech, die an ihren Flächen messerartige Vorsprünge tragen und auf einer hohlen Achse derartig angebracht sind, daß das Kühlwasser durch die Cylinder gehen und durch die ein Doppelrohr vorstellende hohle Achse wieder austreten kann.
Von außen wird die Kühlung des Apparats durch Aufspritzen von kaltem Wasser bewirkt. Dasselbe Ziel wie die vorigen Apparate, aber mit den einfachsten Mitteln, verfolgt der Henzesche Dämpfer, [* 17] der, wie Textfigur 1 zeigt, nur ein verbessertes Dampffaß ist, in welchem die Einwirkung höher gespannter und entsprechend heißerer Dämpfe möglich ist, eine Einwirkung, welche bis zum Austritt der Masse aus dem Dämpfer dauert, wobei diese durch den gespannten Dampf in außerordentlich feiner Verteilung in das eigentliche Maischgefäß geblasen wird.
Der eiserne Cylinder A ist mit dem konischen Bodenansatz B versehen, welcher in das Ablauf- oder vielmehr Ausblaserohr C übergeht. D D' sind die Einlaßröhren für den Dampf, d ein Verschluß zum Reinigen des Ausblaserohrs, e das durch das Handrad f verstellbare Ventil zum Regulieren des Ausblasens. Das Mannloch a dient zum Einfüllen der Kartoffeln und wird dann dicht verschlossen; b ist ein Sicherheitsventil. Wenn die Einwirkung des hoch gespannten Dampfes auf die im Dämpfer befindlichen Kartoffeln beendet ist, werden diese durch Öffnen des Ventils in einem passenden, mit Rührwerk versehenen Maischbottich ausgeblasen, in welchem bereits ein Teil des zur Verzuckerung erforderlichen Malzes, mit Wasser zu einem Brei angerührt, sich befindet.
Bei langsamem Ausblasen reicht die Verdunstung der zerstäubenden Masse aus, diese auf die Zuckerbildungstemperatur abzukühlen. Indessen sind die Maischbottiche meist mit Vorrichtungen versehen, welche die erforderliche Abkühlung durch Wasserströmungen bewirken. Wenn das Ausblasen beendet ist, wird das noch fehlende Malz zugesetzt, die Zuckerbildung abgewartet und dann die verzuckerte Maische vollends zur Gärtemperatur gebracht, und zwar entweder unter Anwendung der oben bezeichneten Wasserkühlung oder in derselben Art wie bei der ältern Arbeitsweise, nämlich auf Kühlschiffen mit Hand- oder Maschinenbetrieb.
Der Henzesche Dämpfer ist mehrfach verbessert worden. Durch Modifizierung der Dampfeinströmung hat man eine wirbelnde Bewegung des zu dämpfenden Materials erreicht, und diese hat sich namentlich bei Verarbeitung von Mais und Roggen in dem ursprünglich nur für Kartoffeln konstruierten Dämpfer bewährt. Um beim Ausblasen eine vollkommnere Zerkleinerung des Materials zu erreichen, wurden verschiedene Vorrichtungen angebracht; man ging aber in derselben Richtung noch weiter und konstruierte Nachzerkleinerungsapparate, welche eine bis dahin nicht gekannte feine Zerteilung des Materials herbeiführen.
Der Apparat von Ellenberger ist dem sogen. Holländer der Papierfabriken nachgebildet und dem Brennereibetrieb angepaßt. Die gar gedämpfte Kartoffel- oder Getreidemasse wird ausgeblasen und fällt auf die 200mal in der Minute sich drehende Trommel des Holländers, deren Zähne, [* 18] wie die der Grundplatte, eine besondere Form haben. Der Apparat arbeitet anerkanntermaßen vorzüglich und ist sehr verbreitet. Beim Dämpfen von Mais und Getreide wird außerdem der Dämpfer selbst mit einem sehr wirksamen Rührwerk an horizontaler Achse versehen.
Eine hervorragende Stellung nimmt der Apparat von Paucksch [* 16] (Fig. 5 u. 6 der Tafel) ein. Außer dem eigentümlich gestalteten Dämpfer besitzt derselbe einen Vormaischbottich, der aus einem schalenförmigen Unterteil mit cylindrischem Aufsatz besteht. Auf dem Boden ist der Zentrifugal-Maisch- und Zerkleinerungsapparat angebracht; er besteht aus einer festliegenden Grundplatte und einem Flügelrad als Läufer, welches 300-400 Umdrehungen macht. Vermöge seiner Einrichtung saugt er die Maische durch vier Öffnungen ein und wirft sie nach dem Mahlen seitwärts aus.
Ein Rührwerk ist nicht vorhanden, der Maischraum daher frei und so für die Beobachtung der Temperatur zugänglich. Die Bewegung der Maische ist eine äußerst heftige und doch zugleich eine höchst regelmäßige, die Wirkung gründlich. Die kleinen Apparate werden mit Mantel für Wasserkühlung eingerichtet. Der Maischapparat von Hentschel [* 16] (Fig. 7 der Tafel) hat ebenfalls eine ausgezeichnete Maischwirkung. Er besteht aus einem doppelwandigen Vormaischbottich mit trichterförmigem doppelten Boden und einem eigentümlichen Zerkleinerungs- u. Maischapparat.
Durch das unter diesem befestigte Schneckengehäuse mit aufgeschraubtem Mahlring und die aufrecht stehende rotierende Welle, auf welcher der gerippte Zerkleinerungskonus gemeinschaftlich mit den ansaugenden Schnecken [* 19] festsitzt, wird die Maische in Bewegung gesetzt. Das aus dem Dämpfer ausgeblasene Maischgut fällt in die schüsselförmige Vertiefung des Zerkleinerungsapparats, wird von diesem in parabolischer Richtung ausgeworfen, gleitet an der innern Wandung des Bodens herab und wird durch den
[* 16] ^[Abb.: Fig. 1. Henzescher Dämpfer] ¶
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trichterförmigen Boden der anhängenden Schnecke zugeführt und im Zerkleinerungsapparat vermahlen. Die Bewegung ist eine so lebhafte, daß die im Bottich befindliche Maische in eine starke Rotation versetzt wird. Die innere Wandfläche ist mit Rippen versehen, und wenn die Maischekühlung beabsichtigt wird, werden außer der Wandkühlung noch Kühlröhren angewendet.
Kein Zweig der Spiritusfabrikation [* 21] hat in der neuern Zeit so bedeutende Fortschritte gemacht wie die Verarbeitung des Maises in den Hochdruckapparaten. Man bringt die ganzen Körner in den Henzedämpfer, welcher auf 100 kg Mais 130-200 kg Wasser enthält, kocht bei offenem Mannloch unter lebhafter Bewegung des Maises eine Stunde lang, schließt dann das Mannloch, dämpft wieder eine Stunde unter steigendem Druck, zuletzt eine Viertelstunde bei wenigstens drei Atmosphären und bläst endlich unter diesem Druck aus.
Soll der Mais mit Kartoffeln verarbeitet werden, so maischt man ihn, nachdem er abgekühlt ist, für sich ein, verteilt ihn mit der erforderlichen Hefe [* 22] auf zwei oder drei Gärbottiche und setzt die Kartoffelmaische zu. Auch Roggen wird jetzt in ganzen Körnern im Henzedämpfer verarbeitet. Während bei dem alten Verfahren durchschnittlich 18,7 Proz. Stärke unvergoren blieben, betrug der Verlust bei Hollefreund 6,9, bei Bohm 7,2, bei Henze, bei Ellenberger 4,6-6,6 Proz. 1 kg Stärkemehl gibt theoretisch 71,7 Literprozent (s. unten) Alkohol; da jedoch thatsächlich nur 94 Proz. dieser Menge in Rechnung gezogen werden können, so ergeben sich als erreichbarer Maximalbetrag nur 67,4 Literproz. In der Praxis erhielt man nach dem alten Verfahren 45,3 Proz., nach Henze 48,4, nach Hollefreund 50,5 und nach Bohm 53,8 Proz.
Verarbeitung der Maische.
Die verzuckerte Maische muß so schnell wie möglich auf die zum Hefengeben und zum Einleiten der Gärung erforderliche Temperatur (12-17°) abgekühlt werden. Dies geschah früher auf Kühlschiffen, flachen Gefäßen von solcher Größe, daß die Maische darin nur eine dünne Schicht bildet, deren Abkühlung noch durch Umrühren und starken Luftwechsel befördert wird. In neuerer Zeit wendet man häufiger kaltes Wasser und Eis [* 23] in Oberflächen- oder Röhrenkühlern oder in Rührwerken mit hohlen Schaufeln an. In dem oben erwähnten Lacambreschen Maischcylinder wird kaltes Wasser durch den Zwischenraum b geleitet, während das Rührwerk in Thätigkeit ist.
In dem Kühlapparat von Hentschel (Textfigur 2) wird die durch den Fülltrichter a in den Kühltrog c c einfallende Maische von der sich drehenden kupfernen Spirale e erfaßt und der Ausgangsöffnung k zugeführt. Das Kühlwasser tritt durch das Rohr m in die Hohlwelle d, aus dieser in die Spirale e und fließt bei k wieder ab. Um auch die Wandungen des Trogs für eine möglichst vollkommene Kühlung nutzbar zu machen, ist der Trog doppelwandig und wird durch das Rohr l in den Hohlraum Wasser geleitet. Ein kleinerer Teil des austretenden Kühlwassers bewirkt schließlich auch noch eine innere Kühlung der Hohlwelle d. Die wasserführende Spirale ist aus einzelnen Scheiben hergestellt, die nur teilweise eintauchen und daher auch eine Kühlung durch Verdunstung bewirken.
Die auf die eine oder die andre Weise erhaltenen gärungsfähigen Flüssigkeiten, d. h. im wesentlichen Traubenzuckerlösungen von passender Verdünnung und Temperatur, sollen nunmehr unter dem Einfluß der Hefe so zersetzt werden, daß der Zucker möglichst vollständig in entweichende gasförmige Kohlensäure und zurückbleibenden, in der Flüssigkeit als Lösung zu erhaltenden Alkohol zerfällt. Am einfachsten setzt man den Maischen die als Nebenprodukt andrer Gewerbe (Bierbrauerei) erhaltene Oberhefe oder in besondern Gewerben bereitete Hefe (Bierhefe, Branntweinhefe, Preßhefe) zu. Nicht immer aber ist dieselbe in der erforderlichen Menge und Beschaffenheit zu erhalten, und es ist daher in denjenigen Ländern, in welchen die Steuergesetze kein Hindernis bilden, allgemein an Stelle derselben die Kunst- oder Maischhefe (s. Kunsthefe) getreten.
Dieses Verfahren ist in Deutschland und Österreich [* 24] allgemein sowohl in Melasse- als in Getreide- und Kartoffelbrennereien üblich, obwohl in der Art der Herstellung und Fortführung dieser Nebenmaische sehr vielfach verschiedene Methoden befolgt werden. Dagegen wird in Frankreich und Belgien fast nur Bier- oder Preßhefe benutzt. Man rechnet auf 100 kg 1 bis 2 Lit. breiige Hefe oder 0,75-1 kg Preßhefe. In allen Fällen wird die Gärung der Hauptmaische in großen hölzernen, meist offenen Gefäßen, Bottichen, bewirkt, und man sucht es so einzurichten, daß sie möglichst energisch und vollständig und in derjenigen Zeitdauer (in 1-3 Tagen) verläuft, welche unter den bestehenden Steuergesetzen als die vorteilhafteste erscheint.
Die Temperatur steigt dabei bedeutend und dient ebenso wie die Abnahme der Dichtigkeit (infolge der stattfindenden Zersetzung des Zuckers) als ein Erkennungsmittel für den Verlauf und die Beendigung der Gärung. Die durch die Gärung erzielte alkoholhaltige Flüssigkeit, die weingare Maische, enthält außer Alkohol verschiedene Mengen fremder Stoffe, von denen der Alkohol getrennt werden muß. Diese fremden Bestandteile rühren teils von dem Rohmaterial her, welches ja nicht reiner Zucker war und also nicht völlig in Alkohol oder Kohlensäure übergeführt werden kann, teils sind es Nebenprodukte der Gärung selbst. Der Gehalt an reinem Weingeist beträgt durchschnittlich 5-10 Proz. Denselben in konzentrierter Gestalt und frei von den übrigen Bestandteilen der Maische zu erhalten, ist der Zweck der Destillation [* 25] (s. d.), des Abtreibens oder Abbrennens. Reines Wasser kocht bei 100° C., reiner Alkohol bei 78,3°. Der Siedepunkt
[* 20] ^[Abb.: Fig. 2. Kühlapparat von Hentschel] ¶
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eines Gemisches von Alkohol und Wasser liegt zwischen diesen beiden Punkten und ist im allgemeinen um so höher, je geringer der Alkoholgehalt desselben ist. Wird ein solches der Destillation, d. h. dem Kochen in einem Apparat, unterworfen, welcher die vollständige Wiederverdichtung des gebildeten Dampfes in einem andern Teil des Apparats durch Abkühlung gestattet, so erhält man aus dem Dampf eine Flüssigkeit, ein Destillat, welches im Verhältnis zum Wasser mehr Alkohol enthält als die siedende Flüssigkeit.
Der einfachste Destillationsapparat, bei welchem der aus der kochenden weingaren Maische sich entwickelnde Dampf sofort vollständig verdichtet wird, liefert ein alkoholarmes Produkt (Lutter, Läuter, Lauer), aus welchem bei abermaliger Destillation (Rektifikation) ein alkoholreicheres Produkt erhalten werden kann. Die verschiedenen Apparate, welche gegenwärtig bei der Spiritusfabrikation in Anwendung sind, liefern sofort ein alkoholreiches Produkt (bis 95 Proz.) und führen die Verdichtung des letzten alkoholreichen Dampfes in sehr verschiedener Weise und mit sehr verschieden gestalteten Apparatteilen aus.
Bei dem einfachsten Destillationsapparat benutzt man zur Verdichtung der Dämpfe kaltes Wasser, bei den vollkommnern aber Maische, die bei dieser Verwendung vorgewärmt wird; anderseits schaltet man zwischen Blase und Kühler Verstärkungsvorrichtungen (Verdampfer und Niederschlagsvorrichtungen) ein und trifft Vorkehrungen, um den vollständigen Abtrieb (namentlich durch Anwendung zweier Blasen) zu sichern. In Deutschland war Pistorius der erste, welcher zwei Brennblasen statt einer anwandte und mit den Blasen Rektifikatoren und Dephlegmatoren auf sehr zweckmäßige Weise verband.
Wenn man von einem normal konstruierten Apparat verlangt, daß man mit seiner Hilfe nicht nur allen Alkohol aus der Maische, sondern denselben auch möglichst rein konzentriert und zwar mit dem geringsten Aufwand an Zeit, Arbeitslohn und Brennstoff erhalte, so muß man anerkennen, daß der Apparat von Pistorius viel leistet. Es wird ihm deshalb in Norddeutschland (viel weniger in Süddeutschland, wo mehr der Gallsche Apparat eingeführt ist) meist der Vorzug vor andern Brennapparaten gegeben, zu deren Konstruktion der Pistoriussche Apparat in vielen Fällen der Ausgangspunkt war (vgl. Destillation, S. 721).
Sehr gebräuchliche Apparate sind ferner: der Pistoriussche Apparat mit direkter Feuerung, der Pistoriussche säulenförmige Apparat, der Gallsche Wechselapparat, außerdem die Apparate von Neumann, Dorn, Egrot, Siemens und besonders auch der kontinuierlich arbeitende Apparat von Ilges, der beim ersten Abtrieb S. von mindestens 94 Proz. liefert (s. Destillation, S. 723). Eine besondere Art der zusammengesetzten Apparate bilden die namentlich von Savalle gebauten Säulen- oder Kolonnenapparate, welche besonders in Frankreich und Belgien in außerordentlicher Anzahl verbreitet sind, und deren Hauptteil die verschiedenen Arten Verdampfungskapseln bilden.
Die Säulenapparate sind meistens für kontinuierlichen Abtrieb eingerichtet und enthalten in vielen Fällen keine eigentliche Blase. Die Verstärkungseinrichtungen sind bei denselben vielfach nicht sehr ausgeprägt, und sie werden dann nur zur Herstellung von 35-50proz., oft sogar nur von 25proz. Destillaten benutzt. Sie sind vorzugsweise für starken, fabrikmäßigen Betrieb bestimmt und setzen, wenn 80proz. S. erzeugt werden soll, eine zweite Destillation oder die Hinzufügung von in Frankreich und Belgien nicht üblichen Verstärkungseinrichtungen voraus.
Ein in Frankreich verbreiteter Apparat für kontinuierlichen Betrieb ist endlich der von Derosne verbesserte von Cellier-Blumenthal (s. Destillation, S. 722). Es ist der älteste dieser Art und war ursprünglich nur für die Destillation von Wein (s. oben) bestimmt; doch dient er jetzt auch zur Destillation von andern gegornen dünnen oder klaren Flüssigkeiten, wie z. B. Rübensaft. Für dicke Maischen, wie die in Deutschland zu verarbeitenden, ist er nicht verwendbar.
Um Trinkbranntwein zu erhalten, wird in zweierlei Weise verfahren: Ein Teil des aus verschiedenen Rohstoffen erzeugten alkoholischen Destillats von 80-82 Proz. (Rohspiritus) wird unmittelbar mit Wasser auf die verlangte Branntweinstärke verdünnt, zuweilen durch eine Filtration über Holzkohle in geringem Maß von den in dem Rohspiritus stets als Nebenprodukt der Gärung enthaltenen, unangenehm riechenden und schmeckenden Fuselölen gereinigt und außerdem öfters mit aromatischen, bittern etc. Stoffen versetzt. In dieser Weise werden nur sehr unreine und fuselig schmeckende Branntweine erhalten.
Reinere und ganz reine Branntweine bereitet man aus 90-94proz. Sprit, wie derselbe durch Verfeinerung (Raffinierung) des Rohsprits erhalten wird. Die reinsten in dieser Weise erzielten Produkte sind das Material, aus welchem die Liköre und sonstige zusammengesetzte weingeistige Getränke fabriziert werden. Die weitaus größere Menge eigentlichen Trinkbranntweins wird aber so erhalten, daß man die gewünschte geringe Stärke des Produkts (40-50 Proz.) unmittelbar durch Destillation solcher Maischen erzielt, welche eigens zu diesem Zweck hergestellt werden, und aus welchen dann eigentlicher, reinerer S. nicht gewonnen wird.
Diese Art, Trinkbranntwein darzustellen, ist in allen Ländern gebräuchlich, jedoch je nach dem Geschmack des Publikums und der Art des Rohmaterials verschieden. Der Absatz des Branntweins ist an den durch Herkommen und Gewohnheit beliebten Geschmack desselben gebunden, und es haben sich demnach in den verschiedenen Gegenden etwas abweichende Branntweinbrennerei-Methoden herausgebildet, welche, Verbesserung durchweg verschmähend, darauf gerichtet sind, dem Produkt gewisse Beimengungen (meist zu den oben erwähnten Fuselölen gehörig) in sehr geringem Verhältnis zu erhalten, welche den besondern, von dem des reinen, verdünnten Alkohols abweichenden Geschmack bedingen. So wird z. B. in Deutschland in kleinen Brennereien aus der vergornen Weizen- und Gerstenmalzmaische zuerst durch Abtrieb in der einfachen Blase über freiem Feuer Lutter dargestellt und aus diesem durch eine zweite Destillation in derselben Weise Branntwein von der gewünschten Stärke gewonnen. In Belgien wird der sogen. Genever sowohl in kleinen als in kolossalen fabrikmäßigen Brennereien aus Roggenmaische erhalten, welche man zuerst mittels eines kontinuierlich arbeitenden Säulenapparats mit ununterbrochenem Dampfbetrieb zu Lutter von etwa 30-35 Proz. abbrennt.
Dieser Lutter wird dann ausnahmslos in ganz einfachen Blasen ohne jede Verstärkung [* 27] über freiem Feuer abgetrieben und so Branntwein von der gewünschten Stärke erhalten. Wacholder wird nicht zugesetzt. Der Abtrieb des Obstbranntweins aus den verschiedenen Obstmaischen (s. oben) geschieht im Kleinbetrieb (z. B. im Schwarzwald) ausschließlich in ganz kleinen, einfachen kupfernen Blasen, welche auf freiem Feuer erhitzt werden. Es wird zwei- oder dreimal gebrannt, also zuerst aus der Maische (durch ¶
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das Rauchbrennen) 15-20proz. Lutter, dann aus diesem (durch das Läutern) mittels derselben Blase das fertige Produkt erhalten. Zuweilen wird noch ein drittes Mal geläutert. Weinbranntwein, Franzbranntwein, Kognak werden in Frankreich aus Wein, entweder mittels des Apparats von Cellier, Blumenthal und Derosne (s. oben) oder auch mittels der einfachen, im Wasser- oder Dampfbad erhitzten Blase, erhalten. Für die feinern Branntweine wird der Nachlauf, d. h. der gegen Ende des Abtriebs kommende schwächere Branntwein, wegen seines geringern Geschmacks getrennt aufgefangen.
Wie schon angedeutet, enthält das Destillat aller weingaren Maischen flüchtige Stoffe, die demselben einen besondern Geschmack geben und unter dem Namen Fuselöle (s. d.) zusammengefaßt werden. Sie sind weniger flüchtig als Wasser und treten erst in der letzten Periode der Destillation auf. Außerdem kommen noch andre riechende und schmeckende Stoffe vor, welche, leichter flüchtig als Alkohol, bei der Destillation zuerst erscheinen und hauptsächlich aus Aldehyd bestehen.
Um den Branntwein oder Rohspiritus von diesen Stoffen zu befreien (denselben zu raffinieren), behandelt man ihn zuweilen mit Holzkohle; meistens aber wird zugleich mit Herstellung von starkem S. (die Rektifikation zu Ware von 90 und mehr Prozenten) eine Trennung der zu Anfang, Mitte und Ende der nochmaligen Destillation zu erhaltenden Produkte vorgenommen und so, unter Benutzung der verschiedenen Flüchtigkeit der bezeichneten Stoffe, ein reines Produkt, der Sprit, erhalten. Das Verfahren stellt also im wesentlichen eine unterbrochene Destillation dar; die Apparate sind hauptsächlich Säulenapparate mit Blase und kräftigen Verstärkungseinrichtungen. Man erhält Vorlauf, reinsten Sprit von etwa 90-93 Proz., und dann Nachlauf, die getrennt aufgefangen werden.
Alle Kühlvorrichtungen der Destillationsapparate [* 29] endigen mit einem sogen. Verschluß (Ablauf, [* 30] Glocke). Ein solcher (Textfig. 3) besteht z. B. aus einer zweischenkeligen Röhre t t, welche bei s an das Ende der Schlange [* 31] p p befestigt ist. Der eine Schenkel erweitert sich oben zu einem mit einer Glasglocke bedeckten Trichter w mit dem Abfluß v und enthält ein Alkoholometer, [* 32] so daß man die Beschaffenheit des Destillats beständig beobachten kann. Das Rohr x dient zum Entweichen von Luft aus dem Apparat und von Kohlensäure aus der Maische. Soll das Destillat je nach seiner Reinheit nach verschiedenen Behältern geleitet werden, so sind weniger einfache Verschlüsse erforderlich. Der Ablauf von Savalle (Textfig. 4) gestattet nicht nur die Beobachtung des Alkoholgehalts des Destillats und die beliebige Ableitung, sondern auch das Abmessen der in einer gewissen Zeit gelieferten Flüssigkeit. b ist das Zuflußrohr vom Kühlapparat, c der Ansatz für den Ablauf mit dem Probehähnchen d; die Verschlußglocke e enthält ein Aräometer [* 33] und die Meßröhre, welche durch den Boden der die Glocke tragenden Schale l hindurchgeht. f ist die Öffnung für den Abfluß, g die Verteilungskugel mit den Leitungen h i k nach den verschiedenen Behältern.
Der zuströmende S. fließt durch f ab, steigt aber teilweise nach e, übt von hier aus einen Druck auf den Abfluß durch f und setzt sich mit diesem ins Gleichgewicht. [* 34] Die Größe der Öffnung f wird durch besondere Versuche so reguliert, daß die Zahlen an der Meßröhre den Abfluß in einer bestimmten Zeit ergeben. Steigt die Flüssigkeit in e, so fließt durch f mehr S. ab, weil der Druck größer wird. Wenn der Brennapparat und der Kühler gleichmäßig arbeiten, erscheint der Stand der Flüssigkeit in e vollkommen ruhig und unveränderlich; jede Unregelmäßigkeit im Betrieb wird hier sofort erkannt.
Man benutzt S. zu Getränken (Branntwein, Likör), als Lösungsmittel zur Darstellung von Tinkturen, Firnissen, Parfümen, Extrakten, Alkaloiden, auch in der Färberei und Rübenzuckerfabrikation, ferner zur Bereitung von Essig, Äther, Chloroform, Chloralhydrat, zusammengesetzten Äthern, Aldehyd, Knallsäuresalzen, Soda, Pottasche, Teerfarben und vielen andern Präparaten, zum Konservieren fäulnisfähiger Substanzen, als Brennmaterial, zum Füllen von Thermometern, zur Regeneration alter Ölgemälde, als Arzneimittel etc. -
Was die Ausbeute betrifft, so sollten Stärkemehl 56,78 Proz., Rohrzucker 53,8, Traubenzucker 51,1 Proz. Alkohol liefern, thatsächlich aber erhält man weniger, z. B. aus Rohrzucker nur 51,1 Proz. Alkohol. In der Praxis liefern:
|100 kg||Gerste||44.64||Liter||S.||von||50||Proz.||Tr.|
|100 "||Gerstenmalz||54.96||"||"||"||50||"||"|
|100 "||Weizen||49.22||"||"||"||50||"||"|
|100 "||Roggen||45.80||"||"||"||50||"||"|
|100 "||Kartoffeln||18.32||"||"||"||50||"||"|
Multipliziert man die Literzahl mit dem Alkoholgehalt in Volumprozenten, so erhält man Literprozente. Ein metrischer Zentner Gerste liefert danach 2232, Gerstenmalz 2748, Weizen 2461, Roggen 2290, Kartoffeln 916 Literprozent Alkohol. Nach solchen Literprozenten rechnet man im deutschen Spiritushandel, und zwar nimmt man 10,000 Literprozent (100 Lit. à 100 Proz.) als Einheit an und bezieht auf sie die Preisnotierungen.
Über die Alkoholproduktion liegen zuverlässige Angaben nicht vor. Der jährliche Verbrauch auf den Kopf der Bevölkerung [* 35] betrug 1881-85 in:
|Liter Alkohol||Lit. 45% Branntwein|
|Italien||0.9||2.0|
|Norwegen||1.7||3.8|
|Finnland||2.2||4.9|
|Großbritannien||2.7||6.0|
|Österreich-Ungarn||3.5||7.7|
|Frankreich||3.8||8.4|
|Schweden||3.9||8.7|
|Deutschland||4.1||9.1|
|Schweiz||4.6||10.2|
|Rußland (europ.)||4.7||10.4|
|Belgien||4.7||10.4|
|Niederlande||4.7||10.4|
|Dänemark||8.9||19.8|
|Verein. Staaten||2.6||5.8|
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Seit 1875 zeigt sich eine Steigerung des Alkoholverbrauchs in Frankreich von 2,9 auf 3,8, in Rußland von 4,0 auf 4,7, in Österreich-Ungarn, [* 37] Belgien blieben die Verbrauchsziffern dieselben, in den Niederlanden, Großbritannien, [* 38] Finnland, Deutschland ist eine geringe, in Schweden [* 39] und Norwegen eine beträchtliche Abnahme zu verzeichnen. 95 Proz. des produzierten S. sollen zum Genuß verbraucht werden.
Alkoholische Getränke waren schon in den ältesten Zeiten bei vielen Völkern bekannt, aber erst im 8. Jahrh. gewann man durch Destillation von Wein einen S. In den nördlichen Ländern war bis zum Ende des 18. Jahrh. der Kornbranntwein allein herrschend. Die ersten Versuche mit Kartoffeln scheinen 1775 in Schweden angestellt worden zu sein, und 1796 wurde in Franken Kartoffelbranntwein gewonnen. Wichtigkeit erlangte die Kartoffelbrennerei aber erst seit 1810, und 20 Jahre später war die Kartoffel in Deutschland das Hauptmaterial für die Branntweingewinnung.
Infolge der Kartoffelkrankheit wandte man sich wieder mehr dem Getreide, dann aber auch dem Mais, der Melasse und den Zuckerrüben zu. Zur Verarbeitung der Kartoffel gaben der ältere und der jüngere Siemens 1818 und 1840 zweckmäßige Apparate an. Die alten Destillierblasen wurden vielfach verbessert, durch direkten Dampf geheizt (Gall 1829) etc. Zusammengesetzte Destillierapparate konstruierten Adam und Solimani in Nîmes (1801), Pistorius (1816), Cellier-Blumenthal und Derosne (1818), Dorn (1819), Schwarz (1833), Siemens (1850) etc. Die von Lowitz 1790 entdeckte Eigenschaft der Kohle, das Fuselöl zu absorbieren, wurde schnell in die Praxis eingeführt.
Die neuesten Fortschritte betreffen die gründlichere Aufschließung des Materials durch gespannte Dämpfe und Zerkleinerungsapparate vor dem Maischen (Hollefreund, Bohm, Henze), namentlich aber ist die Spiritusfabrikation auch durch wissenschaftliche Untersuchungen über den Gärungsprozeß, die Ernährung der Hefe und durch Verbesserung der analytischen Methoden gefördert worden. Das Laboratorium [* 40] und die Versuchsstation der deutschen Spiritusfabrikanten in Berlin [* 41] hat wesentlich beigetragen, für die Spiritusfabrikation eine wissenschaftlich begründete Basis zu gewinnen.
Vgl. Stammer, Die Branntweinbrennerei und deren Nebenzweige (Braunschw. 1875);
Derselbe, Wegweiser in der Branntweinbrennerei (das. 1876);
Märcker, Handbuch der Spiritusfabrikation (4. Aufl., Berl. 1886);
Böhm, Branntweinbrennereikunde (9. Aufl., das. 1885);
Gumbinner, Anleitung zur Spiritusfabrikation (das. 1882);
Bersch, Die Spiritusfabrikation und Preßhefebereitung (das. 1881);
Ulbricht und Wagner, Handbuch der Spiritusfabrikation (Weim. 1888);
Freiesleben, Der Brennereibau (Berl. 1885);
»Zeitschrift für Spiritusindustrie« (das.).