(vom lat. spiritus,Geist), eine metaphysischeAnsicht, wonach die letzte
Substanz
des
Universums geistiger Natur, alles Materielle nur Erscheinungs- oder Vorstellungsform ist (Gegensatz: Materialismus, s. d.).
Vielfach wird auch der
Spiritismus (s. d.) S. genannt.
[* 12]asper (lat.,
d. i. rauher
Hauch), in der altgriech.
Grammatikdas h zu Anfang der Wörter, das als ʽ über
die
Vokale geschrieben wurde, z. B. ἒσπερος
(«Abend»),
lies hesperos. Mit ´ wurde der
Spiritus lenis («sanfter
Hauch»)
bezeichnet, dessen Natur zweifelhaft ist, z. B. άγρός («Feld»),
das wir Deutsche agrós, mit demselben Vokaleinsatz wie bei unserm
«Acker», aussprechen. Der Neugrieche bedient sich bei Wörtern
wie άγρός des leisen Vokaleinsatzes, bei dem die
Stimmbänder von vornherein zum
Tönen eingestellt
werden; ob dies auch die altgriech. Sprechweise war, ist nicht bekannt.
In den Rohmaterialien der S. ist der
Alkohol entweder bereits fertig vorhanden, so daß nur eine
Absonderung desselben von den
übrigen
Bestandteilen zu erfolgen hat (z. B. in der Cognacbrennerei, bei welcher nur eine einfache
Destillation
[* 15] der
Weine stattfindet), oder der
Spiritus wird erst aus andern
Bestandteilen der Rohmaterialien gebildet. Hier sind
zu unterscheiden: a. zuckerhaltige Rohmaterialien (Melasse, Rüben, Obst u. s. w.),
in denen erst durch Gärung eine Spaltung des Zuckers in
Alkohol und
Kohlensäure stattfinden muß, welcher dann die Abscheidung
des
Alkohols durch
Destillation folgt;
b. stärkemehlhaltige Rohstoffe (Getreide,
[* 16] Kartoffeln), bei denen
zunächst eine Umwandlung des darin enthaltenen
Stärkemehls in vergärbaren Zucker
[* 17] zu erfolgen hat.
Der
Gang
[* 18] des Brennereibetriebes
läßt sich daher am vollständigsten an der Verarbeitung stärkemehlhaltiger Rohmaterialien (in
Deutschland besonders der
Kartoffeln) erkennen.
Der wesentlich für die
Brennerei in Betracht kommende
Bestandteil der Kartoffeln ist das
Stärkemehl. Der
Gehalt der Kartoffeln an
Stärkemehl schwankt in weiten Grenzen
[* 19] (zwischen 12 und 24 Proz., auch darüber), so daß
die
Ausbeute an
Spiritus sehr verschieden ist. Die Überführung der
Stärke
[* 20] in Zucker und Dextrin geschieht durch den Einfluß
eines verzuckernden Fermentes, der Diastase des Malzes (s. d.).
Auf 100 kg verarbeiteter Kartoffeln kommen 4-6 kg Grünmalz (= 2½-4 kg Gerste
[* 21] oder anderm Malzgetreide) in Anwendung. Um
die
Stärke der Kartoffeln zu verzuckern, muß dieselbe erst der Verkleisterung unterworfen
¶
mehr
werden, die darin besteht, daß durch Zufuhr von Wärme
[* 23] bei Gegenwart einer genügenden Menge von Feuchtigkeit die eigentliche
Struktur des Stärkekornes und der stärkeführenden Zellen zerstört wird, wobei die Stärkekörner aufquellen und zu
einer unregelmäßig geformten, schleimartigen, leicht zerteilbaren Masse werden. Diese Verkleisterung, das Dämpfen, fand
bis vor etwa 25 Jahren in hölzernen oder eisernen Dampffässern statt, in denen die Kartoffeln durch
Zufuhr von Dämpfen mit geringer Spannung gekocht wurden.
Diese Methode ist jetzt durch das Hochdruckverfahren verdrängt worden, das zuerst Hollefreund in Pest 1871 anwendete. Die
jetzt üblichen Kartoffeldämpfer heißen nach dem schles. Gutsbesitzer Henze die Henzedämpfer;
sie bestehen entweder aus einem obern cylindrischen Teile, an den sich unten ein Konus anschließt, oder
sie sind vollkommen konisch geformt, wie
[* 22]
Fig. 1 der Tafel: Spiritusfabrikation I zeigt, in welcher eine Batterie von drei konischen
Henzedämpfern D in Verbindung mit einem Maischapparat M (System Paucksch) dargestellt ist.
Der obere Boden des Henzedämpfers enthält eine Öffnung zum Einfüllen des Rohmaterials. Nach Verschluß
dieser Öffnung wird von oben Dampf
[* 24] auf die Kartoffeln gegeben, bis der ganze Inhalt durchgewärmt ist; das hierbei niedergeschlagene
Kondensationswasser und das aus den Kartoffeln ausgeschiedene Wasser (Fruchtwasser) läßt man ablaufen: hierauf wird der
obere Dampfzutritt geschlossen und von unten Dampf gegeben, bis die Masse unter einem Druck von 3 bis 3½
Atmosphären steht;
ist die Masse gar gedämpft, so wird sie durch von oben wirkenden Dampf ausgeblasen.
Hierbei wird die Masse
an den scharfen Kanten des Ausblaseventils in eine fein verteilte, breiartige Form übergeführt und gelangt so in den
Maischapparat. Diese Maischapparate oder Vormaischbottiche sind mit stark wirkendem Rührwerke versehene meist eiserne Bottiche.
In diesen kommt die ausgeblasene Masse, welche meistens auf dem Wege vom Dämpfer
[* 25] zum Maischapparat in einem schlotartigen Exhaustor
einem abkühlenden Luftstrom begegnet ist, mit dem zur Verzuckerung bestimmten Malz in Berührung.
Dieses Malz ist vorher, in der Regel auf Malzquetschen, zwei sich in entgegengesetzter Richtung drehenden,
verschieden großen, glatten Hartgußwalzen, zerkleinert, gequetscht und mit geringen Mengen Wasser eingeteigt worden. Da
die Diastase bei höhern Temperaturen unwirksam wird, muß ein Verbrühen des Malzes vermieden werden. Es wird daher das Ausblasen
so geleitet, daß die Masse im Vormaischbottich keine höhere Temperatur als 45-50° R. annimmt. Nachdem
die ausgeblasene Masse noch eine Zeit lang (30-60 Minuten) der Einwirkung des Malzes zur Verzuckerung unterworfen geblieben
ist, wird dieselbe zur Einleitung der Gärung abgekühlt.
Die Maischapparate dienen entweder nur zum Maischen, d. h. zur innigen Vermischung der aus dem Dämpfer ausgeblasenen
Masse mit dem Malz, welche Mischung als Maische bezeichnet wird, oder gleichzeitig auch zum Abkühlen der verzuckerten Maische;
in ersterm Falle enthalten sie nur ein Rührwerk, wie z. B. die sog.
Ellenberger, bei denen, ähnlich wie bei den Holländern der Papierfabriken, die Maische immer wieder eine gerippte Trommel
passieren muß, oder wie bei dem Universalmaischapparat von H. Paucksch in Landsberg
[* 26] a. W. (s.
Taf. I,
[* 22]
Fig. 2), in welchem durch ein am Boden angebrachtes Centrifugalrührwerk
eine kräftige Durchmischung der Maische bewirkt
wird.
Bei den gleichzeitig als Maisch- und Kühlapparaten dienenden Vormaischbottichen sind außer dem Rührwerk im Innern derselben
noch Kühlvorrichtungen angebracht und zwar entweder stehende Kühltaschen oder Kühlrohre, wie bei dem
Eckertschen Vormaischbottich, oder an den Wandungen des Vormaischbottichs entlang laufende Kühlröhren, wie bei der Konstruktion
von F.W. Plüntsch in Stolp
[* 27] (s. Taf. I,
[* 22]
Fig. 3); in diesen Fällen wird die abzukühlende
Maische durch die Bewegung der Rührwerke immer wieder den Kühlflächen zugeführt, oder die Kühlung
wird durch Kühltaschen, die sich in der Maische bewegen, oder durch die Maische immer wieder durchschneidende, bewegliche
Kühlrohre (Cammin & Neumann, Frankfurt
[* 28] a. O.) bewirkt.
Wenn die Maischapparate nicht gleichzeitig Kühlapparate
[* 29] sind, muß die Kühlung durch besondere Kühlapparate bewirkt werden.
Hierzu gehören namentlich die Kühlschiffe, wie sie auch in der Bierbrauerei
[* 30] üblich sind. Das auf Taf.
I,
[* 22]
Fig. 4 abgebildete Kühlschiff besteht aus einem flachen Kasten aus Eisenblech. Im Innern des
Schiffs bewegt sich ein aus Leisten und Schaufeln bestehendes Rührwerk, welches die Maische durcheinander rührt und mit der
Luft in Berührung bringt. Über dem Gefäß
[* 31] dreht sich zur Erzeugung des Luftzugs ein Windflügel mit
großer Geschwindigkeit. Eine andere Kühlvorrichtung sind die Röhrenkühler (s. Taf. II,
[* 22]
Fig.
1), bestehend aus mehrern übereinander angeordneten Systemen von Kühlröhren, durch welche die Maische fließt, während
durch Umhüllungsröhren kaltes Wasser der Maische entgegenströmt.
Die abgekühlte Maische wird durch Hefe
[* 32] in Gärung versetzt. Während früher die für jede Maische frisch
bezogene Bierhefe als Gärungsmittel benutzt wurde, wird jetzt sog. Kunsthefe in den Brennereien selbst gezüchtet. Zu diesem
Zwecke wird aus Grünmalz und Wasser, oder aus Grünmalz-, Roggen- oder Darrmalzschrot und Wasser, oder, jetzt meistenteils,
aus frisch bereiteter Maische und Grünmalz eine Hefenmaische, das sog. Hefengut, durch Einmaischen
bei Temperaturen von 48 bis 50° R. hergestellt.
Dieses Hefengut wird zunächst der Säuerung überlassen; indem man dasselbe sich während 20-24 Stunden langsam auf Temperaturen
bis zu 38° R. abkühlen läßt, giebt man den aus der atmosphärischen Luft hinzutretenden Keimen des Milchsäurepilzes Gelegenheit
sich zu entwickeln. Diese Säuerung hat den Zweck, in der Hefenmaische Milchsäure zu erzeugen, welche
gegen die andern gärungsstörenden Bakterien, z. B. die Buttersäurebakterien, antiseptisch wirkt.
Die Einleitung einer reinen Milchsäuregärung ist die Hauptbedingung für den spätern günstigen Verlauf der Gärung; diese
Reinheit der Säuerung wird bedingt durch Anwendung reinen, gut gewachsenen Malzes und entsprechend gewählter
Maisch- und Säuerungstemperaturen. Nach beendeter Säuerung wird die jetzt saures Hefengut genannte Hefenmaische auf
die Anstelltemperatur (12-15° R.) schnell abgekühlt. Zum Beginn der Campagne wird das Hefengut dann mit Preßhefe (s. d.)
vermischt. In neuerer Zeit wird als Anstellhefe vielfach Reinhefe benutzt, d. h. eine durch
Reinzüchtung aus einer Zelle
[* 33] gewonnene Hefe von ganz bestimmter Rasse und ganz bestimmten, für Zwecke
der Brennerei besonders günstigen Eigenschaften, welche in gleicher Beschaffenheit stets wieder
¶
mehr
gezüchtet werden kann. Durch diese Anstellhefe wird das Hefengut in Gärung versetzt, und nach 16-20 Stunden ist die Hefe
zur weitern Benutzung für die eigentliche Hauptmaische reif. Während der Gärung der Hefe findet in der Maische eine lebhafte
Neubildung von Hefezellen statt und zwar so lange, bis durch die gleichzeitig stattfindende Spaltung
des in der Hefenmaische enthaltenen Zuckers in Kohlensäure und Alkohol ein Gehalt an letzterm von 5 Proz. entstanden ist.
Bei diesem Gehalt an Alkohol findet eine weitere Neubildung von Hefezellen nicht mehr statt; es ist also in der Hefenmaische
die größte Anzahl selbständiger, gut entwickelter Hefenzellen enthalten, die Hefe ist reif. Zu diesem
Zeitpunkt wird dann die Mutterhefe abgenommen, d.h. es wird ein Teil der gärenden Hefe beiseite gestellt, um als Anstellhefe
für die neu in Gärung zu setzende Hefe verwendet zu werden. Die Hauptmenge der Hefe wird aber der abgekühlten eigentlichen
Maische zugefügt, um diese in Gärung zu versetzen.
Die Gärung der Hauptmaische erfolgt in den Gärbottichen, d. h. in je nach dem Betriebsumfange
der einzelnen Brennerei verschieden großen, peinlich sauber gehaltenen hölzernen Bottichen, die in einem besondern Raum,
dem Gärraum oder Gärkeller, Aufstellung finden. Die Gärung der Maische muß nach dem deutschen Branntweinsteuergesetz der
Regel nach in 72 Stunden beendet sein, sie muß also so geleitet werden, daß in dieser Zeit alle in der
Maische enthaltenen vergärungsfähigen Stoffe in Alkohol übergeführt sind.
Die in der Maische durch den Verzuckerungsprozeß gebildeten vergärbaren Stoffe, gewöhnlich als Zucker schlechtweg bezeichnet,
sind eine Zuckerart, Maltose (s. d.), und Dextrin (s. d.).
Die Maltose ist durch Hefe direkt vergärbar, während das Dextrin im Verlauf der Gärung durch die in der
Branntweinmaische noch vorhanden sein müssende Diastase erst allmählich in Maltose übergeführt werden muß, um vergoren
werden zu können. Die Gesamtheit aller in der Maische enthaltenen löslichen Bestandteile (Maltose, Dextrin, gelöste stickstoffhaltige
Körper, wie Eiweißstoffe und Amide, Kali-, phosphorsaure Salze, Magnesiaverbindungen) bezeichnet man als
den Extrakt.
Die Menge des Extrakts wird durch in Prozente eingeteilte Spindeln, Saccharometer, bestimmt; je mehr Saccharometergrade die
frisch bereitete Maische anzeigt, um so mehr Zucker und Dextrin enthält sie, um so mehr Alkohol kann aus ihr gewonnen werden.
Die Technik ist allmählich zur Vergärung sehr zuckerreicher Maischen von 26-28° Saccharometer übergegangen.
Die Gärung zerfällt in die Angärung oder Vorgärung, die Hauptgärung und die Nachgärung. Die Angärung verläuft in der
Regel bei niedrigen Temperaturen ohne wesentliche Erwärmung und ohne starke Umsetzung des Zuckers; während derselben findet
die Hefebildung in der Hauptmaische statt, so daß sich in diesem Zeitraum die Menge der in der Maische
enthaltenen Hefezellen etwa versechsfacht.
Durch die größere Hefenmenge wird die Hauptgärung hervorgerufen, welche sich in lebhafter Kohlensäureentwicklung, starker
Erwärmung und wallender Bewegung der Maische zu erkennen giebt. Während der Hauptgärung findet die Umwandlung der in der
Maische enthaltenen Maltose in Alkohol und Kohlensäure statt; die Saccharometeranzeige erfährt eine schnelle,
starke Abnahme. In der Nachgärung findet die allmähliche Umwandlung des Dextrins in Maltose und die Zerlegung derselben statt;
die Gärung wird ruhiger, die
Kohlensäureentwicklung weniger lebhaft, die Temperatur der Maische geht langsam zurück.
Die Hauptaufgabe der Gärungsführung ist die Erhaltung einer kräftigen Nachgärung, hierzu ist erforderlich,
die Hefe bis zuletzt gärkräftig zu erhalten und die Bildung schädlicher, gärungsstörender Säuren (Bakterien) zu verhindern.
Erreicht wird dies durch passende Regulierung der Temperatur, Reinlichkeit und richtige Führung der Hefen; die Temperatur der
Maische während der Gärung darf 24-25° R. nicht übersteigen. Zur Regulierung der Temperaturen sind jetzt
in allen besser eingerichteten Betrieben Gärbottichkühlschlangen vorhanden, kupferne Schlangen,
[* 35] die in die Maische gehängt
werden und durch welche Wasser geleitet wird, um die Erwärmung der Maische zu regeln; vielfach ist auch die Einrichtung so
getroffen, daß diese Schlangen eine auf und ab gehende Bewegung ausführen (s. Taf. I,
[* 34]
Fig. 5, in der
eine Hefekammer und ein Gärraum mit solchen beweglichen Kühlvorrichtungen abgebildet ist), wodurch ein schnelleres Entweichen
der gebildeten Kohlensäure, die auch gärungshemmend wirkt, und eine Ersparnis an Steigeraum erreicht wird.
Namentlich in den letzten Jahren hat in Deutschland unter dem Einfluß des Maischraumsteuersystems, da
der Gärbottichraum versteuert wird, also aus dem versteuerten Raum eine möglichst hohe Alkoholausbeute erzielt werden muß,
in den Kartoffelbrennereien die Technik bedeutende Fortschritte in der Verarbeitung hochkonzentrierter, extraktreicher Maischen
gemacht. Um nun namentlich bei Verarbeitung weniger stärkereicher Kartoffeln, von denen zur Erreichung hoher Konzentrationen
sehr große Mengen (100 kg und darüber auf 100 l Gärbottichraum) eingemaischt werden müssen, nicht
zu dicke, schwer bewegliche, großen Steigeraum erfordernde Maischen zu erhalten, sind Maischeentschäler eingeführt, von
denen der gebräuchlichste der Müller-Eberhardtsche ist (s. Taf. II,
[* 34]
Fig. 2); es sind dies liegende,
konisch verjüngte Siebtrommeln, in denen durch eine Schnecke die Maische nach der schmalen Ausflußöffnung
hinbewegt wird; die Flüssigkeit läuft durch die Siebe in ein Auffanggefäß und von da in die Gärbottiche, während die
gröbern, festen Bestandteile aus der mit einem Beschwerungsgewicht belasteten Mundöffnung der Siebtrommel als ziemlich trocken
abgepreßte Masse austreten, um als Futter Verwendung zu finden. Von neuern Konstruktionen dieser Art
seien genannt: der Hampelsche Entschälungsapparat, aus einem im Vormaischbottich angebrachten Siebcylinder mit senkrechter
Transportschnecke bestehend, und der von Hinz & Goebel Nachfolger in Falkenburg in Pommern,
[* 36] welcher aus einem neben dem Vormaischbottich
angebrachten senkrechten Siebcylinder besteht, worin eine mit Transportschnecke und Preßeinrichtung versehene Welle rotiert.
- Neuerdings wird vielfach die Anwendung von antiseptischen Mitteln in Vorschlag gebracht, um einen reinern
Verlauf der Gärung durch Unterdrückung der die Hefethätigkeit störenden Bakterien herbeizuführen; hierher gehören schwefligsaurer
Kalk, Formalin und namentlich die Flußsäure und deren Salze (Patent Effront). Die Ansichten über den Erfolg des Flußsäureverfahrens
sind geteilt; während die einen behaupten, daß bei richtig geleitetem Betriebe, namentlich bei sorgfältiger
Bereitung der Kunsthefe, die hierbei gezüchtete Milchsäure genügend antiseptisch wirke, wird von andern die Flußsäure,
namentlich für kleinere Betriebe, als
¶
mehr
ein wirksames Mittel zur Aufrechterhaltung eines regelmäßig guten Betriebes angesehen. In neuester Zeit ist das Flußsäureverfahren
dahin abgeändert worden, daß die zur Verwendung kommende Anstellhefe (Reinhefe) durch Züchtung in allmählich steigenden
Flußsäuremengen an diese angepaßt, acclimatisiert wird; es gelingt dadurch auch mit Zusatz von Flußsäure zum Hefengut
zu arbeiten und den bisher üblichen Säuerungsprozeß zu umgehen. - Bei beendeter Gärung, in Deutschland
nach 72 Stunden, ist die Maische nur noch in geringer Bewegung, es entweichen nur noch wenig Kohlensäurebläschen aus derselben;
es ist aber Erfordernis für einen guten Verlauf der Gärung, daß die Maische bis zum Schluß in Thätigkeit bleibt,
sie darf nicht «tot» aussehen und muß auch noch eine frische helle Farbe behalten.
Als Maßstab
[* 38] für den Grad der Gärung gilt die sog. Vergärung, d. h. die Saccharometeranzeige
in der vergorenen Maische. Je besser die Gärung verlaufen ist, um so geringer ist die Saccharometeranzeige; gut vergorene
Kartoffelmaische zeigt 0,5-1,5°, während bei Maismaischen 0° und darunter auftreten. Die Saccharometeranzeige
giebt nur die scheinbare Vergärung an, da durch den während der Gärung gebildeten Alkoholgehalt das spec. Gewicht der
Maische vermindert wird. Im Gegensatz zur scheinbaren Vergärung steht der wahre Vergärungsgrad, d. h.
die aus der von Alkohol befreiten Maische gewonnene Saccharometeranzeige.
Die wirkliche Vergärung ist immer je nach dem Alkoholgehalt, der in der reifen Maische enthalten war,
um einige Grade höher als die scheinbare Vergärung. In der Praxis wird der Verlauf der Gärung nur nach der scheinbaren
Vergärung beurteilt. Der durch die wirkliche Vergärung angegebene, oft hohe Extraktgehalt ist nicht immer ein Zeichen
schlechter Arbeit, da er ja durch die in der Maische immer enthaltenen nicht vergärungsfähigen Substanzen (Extraktivstoffe,
stickstoffhaltige Körper, Salze) hervorgerufen wird.
Aus der vergorenen oder reifen Maische wird der Alkohol durch Destillation (s. d.) gewonnen. In kleinern Betrieben, namentlich
in den kleinen Korn- und Obstbrennereien, findet die Destillation nur auf einfachen, oft noch mit direkter
Feuerung versehenen Destillierapparaten statt. Dieselben bestehen aus einer einfachen kupfernen Blase mit darauf gesetztem
Helm, von dem aus die entwickelten Alkoholdämpfe in einen Kühler geleitet werden, worin sie verdichtet werden.
Das so gewonnene Produkt ist sehr alkoholarm und fuselreich und muß einer nochmaligen Destillation unterworfen werden,
um hochgradiger und auch reiner zu werden. Diese Brennereien heißen auch Lutterbrennereien, das zuerst gewonnene DestillatLutter, die ersteDestillation das Luttern, die zweite das Wienen. Die in den mittlern und größern Betrieben gebräuchlichen
Destillierapparate geben gleich bei der ersten Destillation ein hochprozentiges Produkt von 85 bis 95 Volumproz.
Alkohol. Diese Apparate, bei denen eine mehrmalige Destillation (Rektifikation) stattfindet, arbeiten entweder
periodisch oder kontinuierlich. Bei den periodischen Destillierapparaten wird immer nur ein abgemessener Teil der Maische der
Destillation unterworfen, wogegen bei den kontinuierlichen Apparaten während der Destillation fortwährend neue Maische dem
Apparat zugeführt wird, während gleichzeitig die entgeistete Maische, Schlempe, anhaltend aus dem Apparat
abgeführt wird. Die periodischen Apparate sind sämtlich
Blasenapparate, d. h. sie bestehen in ihren Hauptteilen aus zwei
über- oder nebeneinander angeordneten blasenartigen Gefäßen zur Aufnahme der Maische. Die Ausbildung der Blasenapparate ist
hauptsächlich durch Pistorius erfolgt, weshalb dieselben auch jetzt noch meist als Pistoriussche Apparate (oder Becken)
bezeichnet werden. Ein solcher Apparat (s. Taf. II,
[* 37]
Fig. 3) besteht aus zwei übereinander gestellten,
durch einen kupfernen Boden getrennten BlasenA und C. In der untern Blase A befindet sich von der vorhergehenden Destillation
her teilweise entgeistete Maische, während C mit frischer, aus dem Vorwärmer G durch b zugelassener Maische
befüllt ist. In A wird durch d mittels des am Boden von A liegenden, mit Löchern versehenen Rohres Dampf eingeleitet; die
aus A entwickelten Alkohol- und Wasserdämpfe treten durch das Bockrohr B in die in C befindliche Maische und bringen diese
zum Sieden, die hierdurch aus C entwickelten Dämpfe treten durch D aus, stoßen hier auf die über D
gestülpte Kappe E und müssen zwischen D und E durchgehen, um an der Unterkante von E in den Raum F, den Rektifikator, eintreten
zu können. In F stoßen die Dämpfe an den untern Boden des Vorwärmers G. Dieser ist mit kalter Maische
gefüllt.
Die Dämpfe werden daher zunächst verdichtet und schlagen sich auf dem Boden von F nieder, so daß sich in F bald eine Flüssigkeitsschicht,
aus verdünntem Branntwein bestehend, ansammelt, welche die Kappe E absperrt. Die jetzt im weitern Verlauf der Destillation
aus C entwickelten Dämpfe müssen nun die auf dem Boden von F angesammelte Flüssigkeitsschicht durchströmen,
wodurch ein fortwährendes Auskochen dieser Flüssigkeit, eine Rektifikation, stattfindet.
Die hierbei entstehenden alkoholreichern Dämpfe treten durch H1, H2 und H, indem sie unterwegs einen Teil der Wärme an
die im Vorwärmer G befindliche Maische abgeben und durch teilweise Verdichtung verstärkt werden, in die
beckenförmigen Dephlegmatoren I1 und I2 über. Diese sind innen mit einer Scheidewand versehen, welche die Alkoholdämpfe
umströmen müssen, und werden an den obern Böden durch Wasser, welches ihnen durch e1 und e2 zugeführt und durch f1 und
f2 abgeführt wird, gekühlt. Es findet daher auch hier eine fortwährende Verdichtung statt, während
die niedergeschlagenen Verdichtungsprodukte durch die frisch zuströmenden Dämpfe immer von neuem aufgekocht werden (Dephlegmation).
Die hierbei entstehenden alkoholstarken Dämpfe entweichen durch K, um von hier in einen Kühler geleitet und verdichtet zu
werden, während die niedergeschlagene, alkoholarme Flüssigkeit (Lutter) von I2 durch g1 nach I1 und von hier
durch g2 nach F geleitet wird, um hier von neuem ausgekocht zu werden. Nach Beendigung der Destillation, was man an der nachlassenden
Alkoholstärke des Produkts wahrnimmt, wird zunächst durch Öffnen des Hahnes L die in der untern Blase A jetzt vorhandene
entgeistete Maische als Schlempe in den Schlempebehälter abgelassen, hierauf wird durch m eine das Rohr
a verschließende Drosselklappe
[* 39] geöffnet, so daß die in C befindliche, jetzt teilweise entgeistete Maische nach A übertreten
kann; durch Hebung
[* 40] des Ventils c tritt aus dem Vorwärmer G die vorgewärmte frische Maische in C über, und durch o wird aus
einem Maischebehälter der Vorwärmer neu befüllt. Das in dem Rektifikator angesammelte Lutterwasser
wird durch K abgelassen. Hierauf beginnt die Operation von neuem.
¶
mehr
Die kontinuierlichen Destillierapparate können als aus einer großen Anzahl Blasen zusammengesetzt angesehen werden, bei
denen der Maischezutritt und die Wärmezuführung so geregelt ist, daß, sobald die Maische die unterste Kolonne erreicht,
sie auch vollkommen entgeistet ist. Die am meisten verbreitete Form dieser Destillierapparate ist in Taf.
II,
[* 41]
Fig. 4 dargestellt. Derselbe besteht in seinen Hauptteilen aus der Maischsäule
A, dem Rektifikator B, dem Dephlegmator oder Kondensator
[* 42] C, dem Kühler D und dem Schlemperegulator E. Die Maischsäule besteht
je nach der Leistungsfähigkeit der Apparate aus einer wechselnden Anzahl einzelner Abteilungen (in der Abbildung z. B. 12),
die voneinander durch Böden getrennt sind.
Die Böden haben in der Mitte einen nach oben verjüngten offenen Stutzen, welcher durch eine darüber gestülpte Kapsel überdeckt
ist;
in jeden Boden sind außen an der Seite der Mittelstutzen und Kapseln
[* 43] Überlaufstutzen angebracht, welche den Übertritt
der in den Abteilungen befindlichen Maische von einem Boden auf den andern ermöglichen;
diese Stutzen sind
immer abwechselnd auf den beiden Seiten der Kapseln angeordnet;
die Anordnung ist so, daß die Öffnungen der Überlaufstutzen
oberhalb der Böden höher sind als der Abstand der Kapseln über den Böden;
der Rektifikator B besteht ebenfalls aus einer
Anzahl von Böden, welche durch Siebe gebildet werden, während gleichzeitig, wie in der Maischsäule,
wechselseitig auf denselben Überlaufstutzen angebracht sind.
Der Kondensator C besteht aus einem cylinderartigen offenen
Gefäß, in welchem sich eine Zarge befindet, in der wiederum ein kupfernes Schlangenrohr angebracht ist. Der Kühler D ist
ein hohes cylindrisches Gefäß, in welchem sich eine kupferne Zarge oder auch kupferne Schlangen befinden.
Der Gang der Maische ist folgender. Dieselbe wird durch s in das in der Zarge des Kondensators C befindliche Schlangenrohr gepumpt,
durch dieses durchgedrückt und gelangt durch s1 auf den obern Boden der Maischkolonne A und durchläuft so, durch die Überlaufstutzen
von einem Boden auf den andern übertretend, die Maischsäule. In entgegengesetzter Richtung bewegen sich
die Dämpfe.
Diese treten durch b in die unterste Abteilung der Maischsäule durch eine mit Löchern versehene Schlange
[* 44] ein; die aus der
Flüssigkeit der untersten Abteilung entwickelten Dämpfe entweichen durch den Mittelstutzen, stoßen auf die Prellkapsel und
müssen nun den Raum zwischen Stutzen und Prellkapsel durchstreichen; da die Öffnung der Prellkapsel
durch die auf dem zweiten Boden stehende Maischschicht abgeschlossen ist, müssen die Dämpfe diese Maischschicht durchbrechen
und dieselbe aufkochen.
Dieses Spiel wiederholt sich auf sämtlichen Böden. Da nun die Dämpfe immer kälterer und alkoholreicherer Maische begegnen,
findet auf dem Wege durch die Maischkolonne eine fortwährende Verstärkung
[* 45] des Alkoholgehalts der entwickelten
Dämpfe statt, so daß bereits alkoholreichere Dämpfe in den Rektifikator B treten. Aus den einzelnen Böden des Rektifikators
findet zunächst eine Verdichtung der Dämpfe statt, so daß sich auf jedem einzelnen Boden eine Flüssigkeitsschicht ansammelt,
die immer wieder durch die nachströmenden Dämpfe ausgekocht wird, so daß auch hier der Alkoholgehalt
der auf den einzelnen Siebböden entwickelten Dämpfe ein immer höherer wird.
Die Überleitung der auf den einzelnen Böden angesammelten Flüssigkeit auf den nächst tiefern Boden
findet durch die Überlaufrohre
statt, so daß auch im Rektifikator eine Gegenströmung zwischen Flüssigkeit und Dämpfen stattfindet.
Aus dem Rektifikator gehen die entwickelten starken Dämpfe durch d bei k in die Zarge des Kondensators; sie umspülen hier die
kupferne Schlange, durch welche die Maische strömt, und werden, indem sie an diese Wärme abgeben, sie also vorwärmen, teilweise
niedergeschlagen; gleichzeitig werden sie auch, da der äußere Cylinder des Kondensators mit Wasser gefüllt
ist, durch dieses abgekühlt. Es findet also auch im Kondensator eine fortwährende Niederschlagung und durch die nachfolgenden
Dämpfe eine Wiederaufkochung statt, welche zur Folge hat, daß sich im Kondensator ein sehr alkoholreicher Dampf entwickelt,
der durch e in den Kühler geleitet, hier vollständig verdichtet wird und durch f bei G den Apparat als
hochgradiger Spiritus verläßt.
Die in der Zarge des Kondensators niedergeschlagenen Dämpfe treten durch c in den Rektifikator zurück, um hier von neuem verdampft
zu werden. Die gebildete Schlempe endlich tritt aus der untersten größern Abteilung der Maischblase A in den Schlemperegulator
E. Derselbe besteht aus einem geschlossenen cylinderartigen Gefäß, in welchem sich ein mit einer großen
als Schwimmer wirkenden Hohlkugel verbundenes Ventil
[* 46] befindet, durch welches die Schlempe, sobald sie einen bestimmten Stand
erreicht hat, selbständig den Apparat verläßt.
Eine ganz eigenartige Form von Destillierapparaten, die sich namentlich im Auslande einer größern Verbreitung
erfreuen, sind diejenigen von Robert Ilges in Köln.
[* 47] In Taf. II,
[* 41]
Fig. 5 ist der Ilgessche Maische-Destillierapparat«Automat»
in seiner neuesten Form dargestellt. Diese Apparate sind dadurch ausgezeichnet, daß sie zum Betriebe fast gar keiner Aufsicht
bedürfen, da alle einzelnen Teile des Apparats sich vollständig automatisch regulieren. G ist das Maischreservoir,
aus welchem die Maische durch den Maischregulator F in einem vollkommen gleichmäßigen Strome dem Apparat zugeführt wird.
Dieser Regulator
[* 48] besteht aus einer Wage,
[* 49] deren eine Schale mit Gewichten belastet ist, während die andere Schale zur Aufnahme
der aus dem Reservoir kommenden Maische dient; sobald mehr Maische in diese Schale getreten ist, als der
Belastung in der Gewichtsschale entspricht, senkt sich die Maischschale und dadurch schließt sich das in dem Standrohr der
Wage befindliche (in der Abbildung nicht sichtbare) Maischzuflußventil; ist dann wieder aus der Schale so viel Maische abgeflossen,
daß die Gewichtsschale zum Sinken und die Maischschale zum Steigen kommt, wird das Ventil geöffnet und
auf diese Weise der Zufluß der Maische aus dem Reservoir in den Apparat geregelt.
Die Maische fließt durch B in die Destilliersäule A, welche aus übereinander angebrachten Tellern besteht, die excentrisch,
aber abwechselnd in entgegengesetzter Richtung gerippt sind. Entgegen den vorher beschriebenen kontinuierlichen Apparaten
besteht der Ilgessche Apparat nicht aus einzelnen, nur teilweise befüllten Kammern, sondern er ist vollkommen von Maische
erfüllt. Durch die eigentümliche Form und Anwendung der Teller macht die Maische in der Maischsäule eine kräuselnde Bewegung,
welche eine innige Berührung mit dem entgegenströmenden Dampfe bewirkt. Aus H gelangt die entgeistete Maische
in den Schlemperegulator C, welcher mit einem kleinen Probierapparat D verbunden ist, um
¶
mehr
die Reinheit der Schlempe, d. h. die Abwesenheit von Alkohol festzustellen. Die zum Abtreiben erforderlichen Dämpfe treten durch
den Dampfregulator H in den untern Teil der Maischsäule A, strömen der Maische entgegen und gelangen mit Alkohol angereichert
in den Teil B, um hier einer vorläufigen Dephlegmation durch entgegenströmende Maische unter gleichzeitiger
Vorwärmung derselben unterworfen zu werden; die eigentliche Dephlegmation findet in den Dephlegmator E statt, welcher aus
einem viereckigen Kasten mit wagerecht eingelegten, von Wasser durchströmten Kühlrohren besteht; der Alkoholdampf umströmt
im Innern des Dephlegmators die Wasserrohre und wird hierdurch verstärkt und gereinigt. Um die vom Dampf berührte Oberfläche
zu vergrößern und die Dephlegmation zu verstärken, sind die Zwischenräume der Rohre mit Porzellankugeln
gefüllt.
Der aus dem Dephlegmator austretende, alkoholreiche Dampf tritt dann in den Kühler I über und wird hier zu Spiritus verdichtet.
Neuerdings hat Ilges seine Apparate mit einem besondern Fuselölabscheider versehen, so daß man mit dem «Feinspritautomat»
direkt aus der Maische fuselfreien Feinsprit erzielen kann, während alle andern Destillierapparate nur
Rohspiritus, also ein mehr oder weniger unreines Produkt liefern, dessen Verunreinigungsgrad im allgemeinen um so größer
ist, je schwächer das gewonnene Destillat ist. Da die kontinuierlichen Apparate, bei denen die Rektifikation und Dephlegmation
stärker ist als bei den Blasenapparaten, einen höherprozentigen Alkohol, bis zu 94 Volumproz., liefern
als die Blasenapparate, ist auch der mit den erstern gewonnene Rohspiritus im allgemeinen der reinere. Der mittlere Prozentgehalt
von alkoholischen Verunreinigungen (Fuselöl) ist bei Kartoffelrohspiritus 0,3 Proz., auf 100 Proz.
Alkohol berechnet.
Die weitere Reinigung des Rohspiritus geschieht in den Rektifikationsanstalten oder Spritfabriken. Der
auf 40-50 Volumproz. verdünnte, für die Gewinnung feinster Marken vorher durch ausgeglühte, in metallenen hohen Cylindern
befindliche Holzkohle filtrierte Spiritus wird in großen Blasenapparaten einer sehr langsamen Destillation unterworfen; diese
Rektifizierapparate tragen eine aus einer sehr großen Anzahl von Siebböden zusammengesetzte, stark wirkende Rektifikationskolonne,
ähnlich der bei den kontinuierlichen Apparaten verwendeten.
Die bei der Rektifikation zuerst übergehenden Anteile des Produkts, welche die dem Rohspiritus beigemengten, leicht siedenden
Nebenbestandteile (Aldehyd) enthalten, bilden den Vorlauf, die zuletzt übergehenden, die mit den höher siedenden alkoholischen
Verunreinigungen, wie Amylalkohol (Fuselöl), Propylalkohol, Butylalkohol, Furfurol, vermischt sind, den Nachlauf. Der zwischen
der Abscheidung des Vor- und Nachlaufs gewonnene Anteil des Produkts ist der eigentliche Sprit. Je schärfer
die Trennung der einzelnen Destillationsanteile (die Fraktionierung) ausgeführt wird, um so feiner ist der gewonnene Sprit.
Die Sprite werden je nach ihrem Reinheits- und Feinheitsgrade als Weinsprit, Feinsprit und Primasprit bezeichnet, so daß also
der feinste, von allen nachweisbaren alkoholischen Verunreinigungen (Vor- und Nachlaufbestandteilen)
und Geruchstoffen freie als Weinsprit gilt. Derselbe ist für den Verschnitt feiner Weine und für Liqueure besonders geeignet.
Noch jetzt werden, trotz des Wettbewerbes ausländischer
Spritfabriken, die Weinsprite der deutschen, namentlich der Berliner
[* 51] Rektifikationsanstalten (premières marques de Berlin),
[* 52] im Auslande für diese Zwecke zu höhern Preisen
gekauft.
Neben Kartoffeln kommen als stärkemehlhaltige Rohmaterialien hauptsächlich Mais und Roggen in Betracht. Ein Unterschied
bei der Verarbeitung dieser Rohprodukte kommt gegenüber der Verarbeitung von Kartoffeln eigentlich nur bei der Verkleisterung
(Dämpfen) vor. Mais wird entweder ungeschrotet, also im ganzen Korn, in den Henzedämpfern unter Zusatz
von Wasser 2-8 Stunden bei einem Druck von 3½ bis 4 Atmosphären gedämpft, oder er wird in geschrotetem Zustande in horizontalliegenden,
mit Rührwerk versehenen Dämpfern unter weniger hohem Druck verarbeitet.
Roggen und auch Weizen werden meistens nur in Kornbrennereien und Hefefabriken zur Erzeugung von Trinkbranntweinen verarbeitet.
Da hier die Verarbeitung unter Kochdruck auf den Geschmack des Erzeugnisses nachteilig einwirkt, wird
das geschrotete Material mit Wasser im Maischapparat eingeteigt und durch Dampfeinleitung gekocht, dann auf Verzuckerungstemperatur
abgekühlt, mit Malz verzuckert und später ähnlich weiter behandelt wie Kartoffeln. - Bei Melasseverarbeitung fällt die
Verzuckerung fort; die Melasse wird, zum Teil unter Zusatz von etwas Schwefelsäure,
[* 53] aufgekocht, mit Wasser
auf die erforderliche Konzentration gebracht und mit einer aus Roggenschrot oder Mais und Darrmalz bereiteten Kunsthefe, an
einzelnen Stellen wohl auch mit Bierhefe, zur Gärung gebracht. Bei der Verarbeitung von Obst, Früchten, Trestern u. s. w.
wird das nach Bedarf zerstampfte Material einer Selbstgärung überlassen. Über die Denaturation des
Spiritus s. Denaturieren.
Die Ausbeute an Spiritus richtet sich nach dem Gehalt des Rohmaterials an Stärke oder Zucker. Theoretisch giebt 1 kg Stärkemehl
716,1 ccm absoluten Alkohol, 1 kg Rohrzucker 678,3 ccm. In der Praxis werden aber selbst bei gutem Betriebe
nicht erheblich mehr als 80 Proz. der theoretischen Ausbeute erzielt, da ein Teil der verarbeiteten Stärke
(0,5-3 Proz.) sich der Aufschließung entzieht, ein Teil (4-12 Proz.) unvergoren bleibt und endlich ein Teil (7,2-12 Proz.)
durch die Unreinlichkeit der Gärung verloren gehen. Es werden daher in der Praxis, je nach der Güte der Betriebsleitung,
von 100 kg Rohstoff folgende Mengen absoluten Alkohols gewonnen:
Statistik. Im J. 1895/96 waren im DeutschenReiche im ganzen 60 703 Brennereien im Betriebe, darunter 5683 Kartoffelbrennereien, 7729 Getreidebrennereien
(1036 gleichzeitig mit Preßhefefabrikation verbunden), 29 Melasse- und Rübenbrennereien und 47 322 Brennereien,
die andere nicht mehlige Stoffe verarbeiteten. Von der Gesamtzahl der Brennereien erzeugten 50 391 (darunter 45 062 Materialbrennereien)
weniger als 1 hl, 3675 zwischen 1 und 10 hl, 2332 zwischen 10 und 100 hl, 2052 zwischen 100 und 500 hl, 1272 zwischen 500 und 1000 hl, 1083 zwischen 1000 und 2000 hl
und 152 über 2000 hl. Die größte Brennerei lieferte über 30000 hl.
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