Жидкость, когда она очищена описанным способом, должна быть сконцентрирована путем регулируемого испарения до степени, необходимой для кристаллизации. Г-н Фаунс советует делать это с помощью пара умеренного давления, циркулирующего в спирали из медной трубы, уложенной на дно испарительных сосудов, которые должны быть большими и мелкими, и совершенно не похожими на те, что используются в настоящее время. Здесь ее можно быстро выпарить до тех пор, пока температура не поднимется примерно до 225 градусов, без риска пригорания. В холодном состоянии она должна иметь плотность около 1,38 и отмечать 38-й градус ареометра Боме; за пределами этой точки сгущения идти было бы опасно. Оставшаяся концентрация будет наиболее безопасно проведена в вакуум-аппарате, где нехватка воды не препятствует его использованию, как на Барбадосе.
Г-н Фаунс разоблачает абсурдность использования мелких охладителей, подвергающих воздействию большую поверхность и вызывающих быстрое испарение, для процесса кристаллизации. При использовании мелких охладителей, которые раньше, и, я полагаю, до сих пор встречаются в большинстве поместий, из-за быстроты испарения сахар получается в виде массы спутанных и несовершенно сформированных кристаллов, запутывающих в своих промежутках значительное количество патоки, которая ухудшает цвет продукта и, вытекая медленно и с трудом, в значительной степени теряется во время обратного рейса из-за стекания в трюм, вызывая большой реальный убыток владельцу и придавая льяльным водам самый неприятный запах. Поэтому он рекомендует использование глубоких сосудов и избегание любого перемешивания в этой части процесса, чтобы позволить кристаллизующейся части сиропа осуществить более полное отделение от некристаллизующейся части, или патоки. Этим простым методом можно было бы получить не только сахар более тонкого и белого качества, но и предотвратить большой процент потерь как кристаллизующегося, так и некристаллизующегося сахара, в настоящее время вызываемых утечкой из бочки в трюм, что принесло бы не только большую выгоду плантатору, но и большое облегчение капитану, пассажирам и экипажу судна, перевозящего его.
Не исключено, что путем повторного кипячения патоки в вакуум-аппарате и использования танина способом, принятым в процессе производства сахара из сахарной свеклы, из нее можно было бы извлечь от одного до пяти процентов кристаллизующегося сахара, и этот процент, возможно, даже мог бы быть увеличен при дальнейшей обработке известковой водой и деревом для ружейных лож, как уже предлагалось для первой очистки жидкости, полученной с мельницы. С этой целью г-н Фаунс рекомендует замену цистерн для патоки, обычно используемых в сушильне, на пуншоны или бочки, чтобы принимать патоку по мере того, как она стекает из нового сахара, и таким образом удерживать ее до тех пор, пока не закончится напряженный период сбора урожая.
Если требуется сахар более белого качества, чем обычный мусковадо, поступающий в торговлю, это преимущество может быть легко получено, как справедливо замечает г-н Фаунс, путем фильтрации тонкого сиропа, готового для вакуум-аппарата, через слой мелкого угля, как это делают сахарорафинадные заводы, и последующего промывания кристаллов сахара белым сиропом, когда патока полностью стечет с них. Этим процессом, который, однако, сопровождается некоторым увеличением расходов и, следовательно, не всегда может быть целесообразным, можно получить сахар мусковадо качества, едва ли уступающего рафинированному сахару. Г-н Фаунс подводит итог основным пунктам, на которые он желает обратить внимание умного и предприимчивого плантатора.
1. «Получить с помощью правильно сконструированной мельницы наибольшее возможное количество сока из тростника».
Благодаря этому, по словам г-на Фаунса, можно получить выигрыш от 20 до 30 процентов, эквивалентный такому же количеству товарного сахара, без каких-либо дополнительных расходов; но поскольку, по собственным данным г-на Фаунса, остается остаток от 10 до 15 процентов жидкости, упорно удерживаемой багассой, или тростниковым мусором, после самого мощного давления, которому ее можно подвергнуть; многое, если не все, даже из этой потери можно было бы предотвратить, подвергнув багассу, выходящую из-под вальцов, воздействию воды на короткое время, пропустив ее еще раз через мельницу и добавив полученный таким образом сахаристый раствор к тому, который получен непосредственно из тростника при его первом измельчении. Вода, использованная таким образом, послужила бы для многих последовательных порций багассы, пока, наконец, она не стала бы настолько богато нагруженной сахаристыми веществами, что стоила бы внимания в варочном цехе; или, во всяком случае, она была бы полезна для скота, который быстро откормился бы на ней. Благодаря этому дополнительному процессу можно было бы ожидать дальнейшего выигрыша не менее пяти процентов, увеличив общий выигрыш от улучшений на этом первом этапе процесса до 25–35 процентов.
2. «Очистить и отфильтровать этот сок с быстротой и быстро выпарить его, либо на открытом огне, либо с помощью парового нагрева, насколько это можно сделать безопасно».
Благодаря использованию пара достигается не только огромная экономия топлива, но и температура поддерживается на равномерном и достаточном уровне, а жидкость эффективно защищена от рисков небрежности или невежества. Уголь можно получить на гораздо более дешевых условиях в обмен на продукцию из Соединенных Штатов или из Кейп-Бретона, чем из Англии; и поскольку угольщикам из тех краев было бы выгодно привозить грузы на свой страх и риск и брать обратные грузы сахара, рома или патоки по рыночной цене, плантатор будет вдвойне в выигрыше от этой системы, получая топливо по сниженной цене и оставляя свой мусор и багассу свободными в качестве удобрения для использования на своих тростниковых полях.
3. «Завершить концентрацию в вакуум-аппарате или другими средствами при умеренной температуре, не вредной для сахара, и облегчить естественный процесс кристаллизации, чтобы получить сахар с крупным и отчетливым зерном».
4. «Осушить и высушить сахар полностью и сохранить всю патоку».
Преимущества, которые можно ожидать от этих улучшений, добавленные к улучшению земледелия, нельзя оценить менее чем в 150–200 процентов увеличения производства сахара, при едва заметном увеличении труда или расходов; ибо мы имеем, во-первых, выигрыш от улучшенной культуры не менее двух бочек сахара с акра, что эквивалентно 100 процентам; во-вторых, за счет использования улучшенных мельниц и извлечения остатка — 30 процентов; за счет более разумного ведения процесса производства — 10 процентов; и за счет предотвращения потерь во время транспортировки на рынок — 10 процентов, что составляет в общей сложности не менее 150 процентов.
Обычная сахарная мельница состоит из трех цилиндров, затягиваемых либо клиньями, если они в деревянной раме, либо винтами в чугунной раме. Если в железной раме, то вышеупомянутый шум устраняется, но трение и потеря мощности остаются прежними, что можно установить последующим исследованием. Цилиндры или вальцы, которые движутся горизонтально или вертикально, имеют диаметр от восемнадцати до двадцати четырех дюймов, с подшипниками или валами, составляющими одну четверть их диаметра. Если бы подшипники или валы цилиндров были меньшей толщины, они не смогли бы выдержать огромное напряжение, которому они подвергаются во время работы. Вся мощность первичного двигателя (паровой машины, водяного колеса или животных), за вычетом трения промежуточных механизмов, передается на плоскости этих вальцов и сопротивляется их подшипниками; следовательно, действие равно весу, движущемуся на низких колесах диаметром восемнадцать или двадцать четыре дюйма, на осях толщиной от четырех до шести дюймов, который равен приложенной силе; следовательно, если напряжение больше сопротивления вальцов или подшипников, они должны быть вырваны, или если оно больше приложенной силы, мельница остановится. Мощность, необходимая для перемещения грузов на колесах по гладкой и ровной поверхности, пропорциональна соответствующим диаметрам колес и осей. Та же тяга, которая перемещает одну тонну с заданной скоростью на колесе в два фута с осью в шесть дюймов, переместит четыре тонны, если она на колесе диаметром четыре фута с осью в шесть дюймов. Следовательно, цилиндры малого диаметра с прочными и существенными подшипниками допустимы только в качестве рабочих машин, если никакие другие механические средства неприменимы, как, например, при прокатке металлов, сжатии поверхности различных тел для придания глянцевого вида или, вообще говоря, для создания определенной и равной формы вещества, которое прессуется и проходит между ними. Они сжимают атомы тел и по этой одной причине плохо подходят для разделения волокон сахарного тростника и эффективного отжима сахаристого вещества между ними. Практическое доказательство этой демонстрации предоставляется каждым сахарным тростником, прошедшим через мельницу. Свежая багасса в настоящее время лучше подходит для откорма животных, чем для топлива под сахарными котлами.
Потеря материала, таким образом, возникающая, которая в среднем одинакова в каждой мельнице, будь то паровая, водяная или животная тяга, полностью относится на счет конструкции мельницы и составляет около десяти процентов сахаристого вещества, содержащегося в сахарном тростнике.
М. Дюпре, агент французского правительства, экспериментировавший на тростнике в Гваделупе, обнаружил количество сока на каждые 100 фунтов измельченного тростника —
lbs. 1 By mills having horizontal rollers; the
motive power not stated61.2 2 By mills, motive power, steam60.9 3 By mills, motive power, wind and steam59.3 4 By mills, having vertical rollers59.2 5 By mills, motive power, cattle58.5 6 By mills, motive power, wind *56.4 [* Dr. Evans' "Treatise on Sugar," p. 75.] Среднее значение всех этих экспериментов составляет всего 56 процентов. Результат М. Авекена по луизианскому тростнику составил 50 процентов. Г-н Томпсон с Ямайки указывает 50 процентов в качестве среднего значения по всему острову Мартиника. Д-р Эванс называет 47 процентов как самый низкий и 61 процент как самый высокий показатель в Вест-Индии. Мельница на Мадейре дала 47,5 и 70,2 процента сока — больший выход был получен за счет более сильного, чем обычно, затягивания горизонтальных вальцов и введения только нескольких тростников за раз, при этом движущей силой был скот.
Трехвалковая мельница имеет тот недостаток, что часть сока сахарного тростника вновь впитывается в губчатую багассу (или «треш», как ее называют в Вест-Индии), что приводит к потере мощности.
Пятивалковые мельницы использовались на Кубе, острове Бурбон и Маврикии, обеспечивая выход сока до 70 процентов, однако для них требуется значительное увеличение движущей силы. Четырехвалковые мельницы, у которых два валка расположены внизу и два вверху, требуют немногим больше энергии, чем трехвалковые, и при этом дают от 70 до 75 процентов сока.
Несколько лет назад Ост-Индская компания инициировала расследование относительно возделывания сахарного тростника в Индостане, и полученные сведения были опубликованы в виде объемного фолианта. Отчеты, представленные их должностными лицами практически из каждого округа, сходятся в том, что культивировались три вида: 1. Пурпурный. 2. Белый. 3. Разновидность белого, требующая большого количества воды. Краткое изложение этих отчетов дает следующую информацию:
1. Пурпурный тростник дает более сладкий и насыщенный сок, чем желтый или светлый, но в меньшем количестве, и его труднее отжимать. Растет на сухих землях. В Бирбхуме почти нет других сортов, в Раднагоре его много, в окрестностях Сантипура встречается в смеси со светлым тростником. Растет также близ Калькутты; на некоторых полях отдельно, на других — в смеси с пури, или светлым тростником. В сыром виде он более сухой и волокнистый на вкус, но считается, что из него получается лучший сахар, чем из пури, и этот сорт, по-видимому, является превосходным. Люди, бывшие вест-индскими плантаторами, не знают его как вест-индский тростник.
2. Светлый тростник, желтый, переходящий в белый; при созревании и на богатой почве становится более глубокого желтого цвета; это тот же сорт, что растет на островах Вест-Индии; он мягче и сочнее, чем «каджули», но сок менее насыщенный, и сахар получается менее крепким; требуется семь маундов сока пури, чтобы получить столько же гура (выпаренного сока), сколько из шести маундов «каджули». Много такого тростника привозят на рынки Калькутты, где его едят в сыром виде.
3. Белая разновидность, которая растет на болотистых землях, имеет светлый цвет и достигает большой высоты. Его сок более водянистый и дает более слабый сахар, чем «каджули». Однако, поскольку значительная часть Бенгалии состоит из низменностей, а тростник на возвышенностях подвержен риску пострадать от засухи, возможно, было бы целесообразно поощрять его возделывание, если производимый из него сахар будет одобрен, пусть даже в меньшей степени, чем другие сахара, чтобы обезопасить себя от последствий засушливых сезонов. Только опыт может определить, насколько оправдана идея поощрения этого сорта.
Помимо вышеперечисленных, индийскому плантатору известны и другие виды. Один из них, китайский сахарный тростник, доктор Роксбург считал отдельным видом и выделил его как Saccharum sinensis. Он был завезен в Индию в 1796 году графом Корнуоллисом как превосходящий местные виды. Он характеризуется твердостью, которая эффективно противостоит большинству грубых сельских мельниц; но эта твердость весьма полезна, поскольку позволяет противостоять нападениям белых муравьев, свиней и шакалов, которые ежегодно уничтожают значительную часть обычного тростника. Доктор Бьюкенен обнаружил, что в Майсуре известно четыре вида. Два из них, очевидно, являются пурпурным и белым, которые известны повсеместно; но поскольку это не указано четко, я сохранил форму, в которой он их описывает. «Рестали», местный сахар из Майсура, можно сажать только в последние две недели марта и первые две недели апреля. Он завершает свой рост за двенадцать месяцев и не доживает до второго урожая. Его возделывание было вытеснено другими сортами.
«Путта-путти».—Этот сорт был завезен из Аркота во время правления Хайдера Али. Это единственный сорт, из которого местные жители могут извлекать сахар; он также дает лучший «белла» или «джаггери». Его можно сажать в то же время, что и другие, а также в конце июля и начале августа. Его рост завершается за четырнадцать месяцев; но от старых корней (ратунов) получается второй урожай, подобно вест-индским ратунам, который созревает за двенадцать месяцев.
«Маракабо», «Куттайкабо».—Эти два вида очень мелкие, редко превышающие полдюйма в диаметре; тем не менее, в некоторых округах Майсура, например, около Колара, последний из названных является обычно возделываемой разновидностью; но это объясняется тем, что он требует меньше воды, чем более крупные сорта.
Лучшими разновидностями являются те, что были завезены с островов Отаити и Бурбон. Индостан обязан их появлением капитану Слиману, который привез их сюда с Маврикия в 1827 году. Он передал их доктору Валлиху, под чьим присмотром в Ботаническом саду они процветали и стали источником, откуда эта польза распространилась повсеместно. Их превосходство над теми, что обычно возделывались местными жителями, было полностью доказано. Самый крупный из индостанских тростников, спелый и очищенный, готовый к мельнице, никогда не весил более пяти фунтов; но для тростника с Отаити в аналогичных условиях нередко вес достигает семи фунтов. Дополнительный вес пропорционально обусловлен повышенным выделением превосходного сока. Сахара в нем больше, он легче кристаллизуется и дает меньше пены. Другими превосходными качествами являются то, что тростник созревает раньше и меньше страдает от продолжительной сухой погоды.
Об истории сахарного тростника среди местных жителей бытует народное предание, что в очень давние времена судно, принадлежавшее их стране, случайно оставило одного из членов экипажа, страдавшего от тяжелой болезни, на необитаемом острове на значительном расстоянии в Восточных морях, и что, возвращаясь тем же путем, любопытство побудило их узнать о судьбе своего товарища, когда, к их величайшему изумлению, человек предстал перед ними полностью излечившимся от своей болезни и даже в состоянии более чем обычного здоровья. С тревогой они расспрашивали о лекарстве, которое он так успешно применял, и он привел их к сахарному тростнику, на котором, как он сообщил им, он исключительно питался с момента их отбытия. Привлеченные столь мощной рекомендацией, вся забота и внимание, как мы можем предположить, были направлены на то, чтобы доставить такое бесценное приобретение на свои земли, где почва и климат с тех пор взаимно способствовали его нынешнему процветанию.
Почва.—Почва, наиболее подходящая для сахарного тростника, скорее глинистая, чем какая-либо иная, вязкая, но не тяжелая, легко позволяющая излишкам влаги стекать, но при этом не легкая. Один джентльмен, мистер Баллард, попытался прояснить этот момент, описав наиболее благоприятные почвы около Газипура как «легкие глины», называемые там «мутиари» или «доанса», в зависимости от того, больше или меньше песка в их составе.—Trans. Agri-Hort. Soc. i. 121.
Мистер Педдингтон, по-видимому, считает, что известковые вещества и железо в состоянии перекиси необходимы для присутствия в почве для производства превосходного сахарного тростника. Нет сомнений, что известковые вещества необходимы, но опыт противоречит его мнению относительно перекиси.
Почва, которой отдают предпочтение в Раднагоре, различается там как почва «двух качеств», представляющая собой смесь богатой глины и песка, которую, как полагал мистер Туше, в Англии знают как легкую кирпичную землю.
Около Рангпура, Динаджпура и других мест, где земля низкая, грядки, на которых будет посажен тростник, поднимают на четыре или пять футов над уровнем прилегающей земли.
Опыт доктора Роксбурга согласуется с предыдущими утверждениями. Он говорит: «Почва, которая лучше всего подходит для тростника в этом климате, — это богатая растительная земля, которая при воздействии воздуха легко рассыпается в очень мелкую почву. Также необходимо, чтобы она была такого уровня, который позволяет поливать ее из реки путем простого перекрытия плотиной (что допускает почти вся земля, прилегающая к этой реке, Годавари), и при этом достаточно высокая, чтобы ее можно было легко осушить во время сильных дождей. Такая почва в такой ситуации, будучи хорошо улучшенной различными урожаями бобовых растений или парами в течение двух или трех лет, слегка удобряется или некоторое время использовалась для содержания скота. Любимым удобрением для тростника у индусского фермера является гнилая солома зеленого и черного пессалу (Phaseolus Mungo max)». Можно было бы добавить много согласующихся мнений к вышесказанному, но кажется необходимым лишь заметить далее, что «сахарный тростник требует почвы, достаточно возвышенной, чтобы быть полностью свободной от затопления, но не настолько высокой, чтобы быть лишенной влаги или способствовать размножению белых муравьев (termes)».