生日快乐,诺伯特·里利

2022年3月17日

糖无处不在,从烘焙食品和自制餐,到无数包装的食物和饮料。它已经存在了几个世纪,但是糖加工的革命发生在不到200年前。这场革命背后的人?Norbert Rillieux。无论甜食是否,您都需要阅读有关该工程师和发明家的生活和工作。

对蒸汽发动机加油的工程兴趣

Norbert Rillieux1806年3月17日出生于路易斯安那州新奥尔良。他的父亲Vincent Rillieux是一位富裕的种植园老板,工程师和发明家(他设计了一条蒸汽运营的压力机,用于制作棉布棉布)。Rilleux的母亲Constance Vivant是一个以前被奴役的人,在儿子出生之前就被释放。

Norbert Rillieux的青铜半身像的图像。
Norbert Rillieux的青铜半身像,上面写着“他使我们的一生都变得更加甜蜜。”这是艺术家制作的众多雕塑之一露丝·英格·哈迪森(Ruth Inge Hardison),她经常在整个艺术中尊重重要人物。照片许可下的照片CC BY-SA 4.0通过Wikimedia Commons

由于父亲的身份,Rillieux接受了全面的教育,当时有色人种并不常见,自由或奴役。小时候,他去了新奥尔良的一所私立天主教学校,在那里他表现出了早期的工程才能。为了进一步教育,他的父亲派他参加了法国巴黎的享有声望的L'écoleCentrale。在那里,他参加了有关物理,力学和工程学的课程。在24岁完成学业后,Rillieux成为L'écoleCentrale最年轻的老师。Rillieux在他的整个职业生涯中,教授了应用机制,并发表了许多有关蒸汽机主题的高质量论文。他对蒸汽机技术的探索很可能激发了他多效真空蒸发器的基础:这种发明永远彻底改变了糖处理。

糖加工的革命

在1800年代,糖精炼的过程通常依赖于一种称为“糖火车”或“牙买加火车”的效率低下且昂贵的方法。这是一个经常在人工林上进行的劳动密集型和危险的过程。使用这种方法,大多数被奴役的人的工人会从收获的甘蔗中压出果汁,然后用大开放的水壶将其煮沸。接下来,他们将使用长钢包将煮沸的糖汁从一个开放的水壶转移到另一个水壶。根据美国化学学会的国家历史化学地标计划,“在过程的每个步骤中,果汁变得越来越集中;在最后的水壶中,沸腾的质量开始产生糖晶体。”

在这个乏味的过程中,将管道热液体从水壶转移到水壶时,经常严重烫伤。此外,该方法无法控制用于煮甘蔗汁的热源,这通常导致燃烧,无法使用的糖。

一堆切割甘蔗植物的特写图像。
切开甘蔗的特写图像。Rufino Uribe的照片,获得许可CC BY-SA 2.0通过Wikimedia Commons

Rillieux知道糖火车方法的危险和效率低下,希望创建一个更安全,更可靠的选择。因此,多效真空蒸发器的想法诞生了。在皇家化学学会网站,Rillieux的发明详细描述为:

“一系列的真空盘或部分真空盘已经连接在一起。第一个锅中的糖汁加热并蒸发水。水蒸气被传递到第二个用于加热下一批糖汁的地方。蒸发更多的水,蒸气再次传递到第三盘,在那里它被用来加热更多的糖汁。第三个也是最后一个锅连接到冷凝器,因此水蒸气冷却并凝结回液体。该技术之所以起作用,是因为第二盘的压力低于第一个锅的压力,而第三个锅的压力低于第二个。这意味着蒸气将被“拉到”下一个锅中。从理论上讲,系统中的平底锅数量没有限制,但实际上,由于每个锅的温度较低,因此数量是限制的。”

与其他糖加工方法相比1846年获得专利,提供了一种更高效,更经济,更安全的方法。该蒸发器被世界各地的糖制造商采用,使Rillieux成为19号最受欢迎的化学工程师之一Th世纪。如今,该系统的基本原理仍用于生产糖以及制造各种其他商品,包括胶水,明胶,肥皂和炼乳。

白色精制,未精制,棕色和未加工的甘蔗糖的特写图像(从左上方顺时针示出)。
四种不同类型的糖的特写,包括白色精制,未精制,棕色和未加工的甘蔗(从左上方顺时针示出)。通过公共领域的照片通过Wikimedia Commons

减慢病毒感染的传播

在1850年代,新奥尔良遭受了黄热病的爆发,这种病毒感染通过携带疾病的蚊子传播。为了减缓这种潜在致命病毒的突破,Rillieux设计了一个计划排干城市周围的沼泽并改善现有的下水道系统。这样做将消除昆虫的繁殖场,进而限制其传播疾病的能力。但是,Rillieux的计划是州议员忽略。Rillieux在美国感到闻所未闻和解雇,于1850年代后期回到法国,在那里他从事埃及学和象形文字研究。但是,在新奥尔良,黄热病案件继续增加,州议员被迫提出一项行动计划。这实施的计划与Rillieux提出的方法非常相似。

新奥尔良沼泽的图像,右下角的鳄鱼散鳄鱼。
新奥尔良的沼泽,图像左侧有一棵大苔藓树。

路易斯安那州新奥尔良的当今沼泽地。

持久的遗产

Norbert Rillieux发明的多效真空蒸发器的发明使全球糖业现代化了现代化的糖业,使精制糖从专业商品变成了易于使用的商品。更重要的是,它为精炼糖提供了一种更安全,更可预测的方法。该发明通常被认为是化学工程史上最伟大的发明之一。

为了纪念Rillieux的许多成就,在路易斯安那州立博物馆添加了青铜纪念馆读了:“为了纪念1806年3月17日出生在路易斯安那州新奥尔良的诺伯特·里利(Norbert Rillieux),并于1894年10月8日在法国巴黎去世。多重蒸发及其对制糖业的应用。”

今天,我们都希望Norbert Rillieux生日快乐!

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