DE102007029215A1

DE102007029215A1 - Eine Methodik zur objektiven Herstellung von Weinen mit vordefiniertem Alkoholgehalt inklusive der Definition von spezifischen Charakteristika im Bezug auf das Aroma und den Geschmack eines spezifischen Weines

Info

Publication number: DE102007029215A1
Application number: DE102007029215A
Authority: DE
Inventors: Albert Van Niekerk; Wolfgang Hunck
Original assignee: GLOBAL SIENCE GmbH
Current assignee: GLOBAL SIENCE GmbH
Priority date: 2007-06-24
Filing date: 2007-06-24
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Ideal-Aufbau sowie auf die Strukturierung und Restrukturierung von molekularen Strukturen gemäß vordefinierter Charakteristika in Bezug auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften. Das kontrollierte Management dieser Prozesse ist in den intra- und intermolekularen Strukturen enthalten bzw. wird durch diese verkörpert. Beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen von insbesondere alkoholfreiem Wein unter Steuerungskontrolle der Aromaten mittels eines Infrarotspektrometers, bei dem durch Extraktion mit überkritischem CO<SUB>2</SUB> zuerst eine bestimmte Aromafraktion mit begrenztem Ethanolgehalt aus dem Ausgangswein abgetrennt wird. Der Restwein wird dann einer Vakuumdestillation unter Feedback Kontrolle eines Intrarotspektrometers unterzogen, welches den Energiefluss bei der Destillation und den Unterdruck mittels eines Computersystems steuert, bei der neben der fast vollständigen Trennung des Ethanols aus dem Restwein noch eine Fraktion von durch die Extraktion nicht erfassten, schwerer extrahierbaren Aromastoffen gewonnen wird, die am Ende zusammen mit dem Extrakt dem entalkoholisierten Restwein zum Erzeugen eines alkoholfreien Weines wieder zugesetzt wird. Das Verfahren gestattet ein fast vollständiges Entfernen des Alkoholgehaltes ohne Schädigung des Grundweines und unter Erhaltung aller für den Wein charakteristischen Aroma- und Geschmacksstoffe.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellen von alkoholarmen oder alkoholfreien Getränken aus durch natürliche alkoholische Vergärung von Früchten oder entsprechenden Pflanzenteilen enthaltenen Ausgangsgetränken, insbesondere zur Herstellung von alkoholreduziertem oder alkoholfreiem Wein, bei dem durch Hochdruckextraktion mit einem inerten Gas, insbesondere durch dem Ausgangsgetränk ein an Aromastoffen reicher Extrakt entzogen, das Restgetränk in seinem Ethanolgehalt reduziert und danach der an Aromastoffen reiche alkoholische Extrakt dem alkoholreduzierten Restgetränk wieder zugegeben wird.
Wenn in diesem Zusammenhang von durch natürliche alkoholische Vergärung erhaltenen Ausgangsgetränken gesprochen wird, so sollen hierunter in erster Linie alkoholische Getränke wie Wein, Dessertwein, Fruchtwein, Apfelwein oder dergl. verstanden werden. Man mag auch beispielsweise Bier noch zu diesen Getränken rechnen, das hier beschriebene Verfahren entfaltet seine besonderen Vorteile aber in Verbindung mit weinartigen Getränken, da die Erhaltung des tränk erhaltenen Buketts bei diesen Getränken besonders kritisch ist.
Deswegen wird in diesem Prozess eine Prozesssteuerung eingesetzt, die als Prozesssensor ein Infrarotspektrometers einsetzt, der während des gesamten Prozessverlaufes die transportierenden Aromastoffe überwacht, und mittels einer Computersteuerung die Betriebsparameter wie Druck, Temperatur und Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator überwacht.
Es besteht ein Bedürfnis, Weingetränke mit reduziertem oder sogar alkoholfreiem Weingetränke zur Verfügung zu haben. Die Personen, die aus gesundheitlichen Gründen oder aus Gründen der Beachtung der Fahrtüchtigkeit – sich in der Einnahme alkoholischer Getränke zurückhalten müssen, brauchen auf den Genuss von Getränken mit dem gewünschten Charakter nicht zu verzichten. Unter dem Begriff eines alkoholfreien Getränkes wird nach gesetzlicher Regelung ein Getränk verstanden, das weniger als 0,5% Ethanol enthält. Mit dem vorliegend beschriebenen Verfahren wird die Erzeugung von Getränken angestrebt, die diese Bedingung erfüllen- oder auch übertreffen, damit der arabische Raum auch beliefet werden kann, da Leute muslimischen Glaubens gar keinen Alkohol zu sich nehmen dürfen.
Dabei müssen die im Ausgangsgetränk enthaltenen Geschmacks- und Aromastoffe auch nach der Entalkoholisierung praktisch vollständig erhalten bleiben. Dieses Ziel ist um so schwieriger zu erreichen, um weiter der Entalkoholisierungsgrad getrieben wird.
In der Literatur, insbesondere der Schutzrechtsliteratur ist bereits eine Vielzahl von Verfahren zur Reduzierung des Alkoholgehaltes von Getränken beschrieben.
Die Verfahren bedienen sich im wesendlichen der Destillation, der Extraktion oder der Membrantrennung.
Dabei gestaltet sich im allgemeinen eine lediglich gewisse Reduzierung des Alkoholgehaltes als problemlos, da die gegebene Selektivität bei der nicht vollständigen Abtrennung des Ethanols ausreicht, einen maßgeblichen Anteil der nahe dem Ethanol siedenden Aroma- und Geschmacksstoffe im Getränk zu belassen. Wie bereits erwähnt, werden die diesbezüglichen Probleme jedoch umso größer, je vollständiger die Ethanolentfernung durchgeführt werden soll. Es sind deshalb auch schon verschiedenste Verfahren beschrieben, die zuerst zusammen mit dem Ethanol abgetrennten Aroma- und Geschmacksstoffe aus der Ethanolfraktion wieder zu isolieren, um sie dem Ausgangsgetränk wieder zuzugeben, oder diese Aromastoffe vor der Ethanolreduzierung dem Getränk vorübergehend zu entziehen, um sie anschließend wieder beizumischen.
Aus der FR-OS 25 05 868 und der EP-PS 00 77 745 wie auch früheren Druckschriften ist es bereits bekannt, durch natürliche alkoholische Gärung erzeugten Getränken wie Wein Aromastoffe wie auch Ethanol durch eine Hochdruckextraktion mit Kohlendioxid zu entziehen. Die beiden genannten Druckschriften unterscheiden sich im Wesentlichen nur dass in einen Fall mit flüssigem Kohlendioxid und im anderen Fall mit Kohlendioxid im überkritischen Zustand gearbeitet wird. Beide Druckschriften beschreiben diese Verfahren im Einzelnen.
Druckschriften ist nämlich zumindest eine Verfahrensvariante zu entnehmen, bei der mittels einer ersten Hochdruckextraktion mit einem geeigneten Gas dem Getränk ein die wesentlichen Aromastoffe enthaltender Extrakt entzogen werden soll, der nach der Alkoholreduzierung des Restgetränkes diesem wieder setzt wird. Die Alkoholreduzierung erfolgt nach den vorgeschriebenen Verfahren dann durch eine zweite Extraktion mittels des gleichen Gases.
Diese mittels Kohlendioxid ist zwar ein genügend schonendes Verfahren, welches den und die aus ihm extrahierten Stoffe nicht schädigt, ist aber bei dem hohen Grad des angestrebten Ethanolentzuges nicht genügend selektiv.
Wie allgemein bekannt ist, handelt es sich bei den das Bukett bildenden und weiteren Geschmacks- und Aromastoffen eines Weingetränkes um etwa 400 bis 600 unterschiedliche Substanzen, darunter höhere Alkohole, Ester, Aldehyde, Ketone, Lactone, Säuren usw., deren Gesamtmenge nur etwa 0,5 bis 1% des Weinvolumens beträgt und die zum Teil sehr leicht flüchtig sind, wobei ihre Siedepunkte teilweise über und teilweise unter dem Siedepunkt des Ethanols liegen. Auch in ihrem Extraktionsverhalten gegenüber Kohlendioxid überschneiden sie sich zum wesentlichen Teil mit den entsprechenden Eigenschaften des Ethanols. Eine gewisse Selektivität der Extraktion hat man jedoch durch die Extraktionsbedingungen in der Hand. Hierzu gehören nicht nur die Druck- und Temperaturbedingungen sondern auch das Mengenverhältnis von Extraktmittel zum Getränk.
So lässt es sich zwar erreichen, dass sich in einer ersten Extraktionsstufe bevorzugt ein Teil der Aromastoffe extrahieren lässt, je vollständiger man jedoch die Stoffe mit dem Extrakt erfassen will, um so mehr Ethanol wird mit extrahiert, was dazu führt, dass bei einer Rückmischung des Aromaextraktes mit dem Restgetränk der Alkoholgehalt nicht unter bestimmte Restgehalte abgesenkt werden kann.
Begrenzt man dagegen bei der ersten Aromastufe die extrahierte Alkoholmenge, so erfasst man die Aroma und Bukettstoffe keineswegs vollständig, weswegen ein erheblicher Anteil noch in den zweiten Extrakt geht, der allein der Alkoholreduzierung dienen soll.
Eine gewissermaßen selektivere Trennung lässt sich durch aufwendige Destillationsverfahren erreichen. Ein verhältnismäßig aufwendiges Verfahren dieser Art ist bereits in der DE-PS 3 77 406 beschrieben. Die Destillationsverfahren bergen die Gefahr, dass durch die notwendige Wärmeeinwirkung auf das Ausgangsgetränk dieses in seinem Charakter geschädigt wird. Außerdem ist es mit einem hohen Aufwand verbunden, die leichter als Ethanol siedenden Bukettstoffe getrennt zu erfassen und zu erhalten. In der Verfahrensliteratur über die Herstellung alkoholreduzierter Getränke ist man offenbar unterschiedlicher Auffassung darüber, ob nun vornehmlich die tiefer als Ethanol siedenden oder höher als Ethanol siedenden Geschmacks- und Aromastoffe für den Charakter des Getränkes verantwortlich sind, soll ein Getränk aber abgesehen von der Reduzierung bzw. Entfernung seines Alkoholgehaltes dem Ausgangsgetränk identisch entsprechen, so müssen beide Fraktionen möglichst vollständig erfasst werden.
Es sind auch schon kombinierte mehrstufige vorgeschlagen worden. So beschreibt die WO-OS 82102405 ein Verfahren zur Herstellung von Getränken mit niedrigem Alkoholgehalt, bei dem zuerst die Bestandteile hohen Molekulargewichtes durch ein stufiges Membrantrennverfahren aus dem Ausgangsgetränk abgetrennt werden sollen, um dieses dann einer Vakuumdestillation zu unterwerfen, bei der das Ethanol entfernt wird. Die Membrantrennverfahren setzen die im Getränk enthaltenen Stoffe erheblichen mechanischen Beanspruchungen aus, die ihrerseits zu einer Schädigung führen können. Andererseits sind es gerade die bei höherer Temperatur siedenden Aromastoffe, die gegenüber einer Destillation verhältnismäßig unempfindlich sind
Schließlich ist in der AU-PS 4 89 834 ein beschrieben, bei dem einem Rotwein durch Extraktion mittels flüssigen Kohlendioxids Aromastoffe entzogen werden bevor dieser Wein dann in die Brandweindestillation zum Abdestillieren des Alkohols langt. Sinn dieses Verfahrens ist, zumindest ein Teil wertvollen Aromastoffe aus dem Ausgangswein zu entfernen, der nach dem Abdestillieren des Alkohols ohnehin als Abfallprodukt verworfen wird. Diese Aromastoffe sollen dann eventuell anderem Trinkwein zur Aromaverstärkung zugesetzt werden. Bei diesem Verfahren kommt es weder darauf an, die Aromastoffe dem Wein vorübergehend möglichst vollständig zu entziehen, noch soll durch die Destillation alkoholfreies Weingetränk erzeugt werden, weswegen die hierfür erforderlichen Gesichtspunkte bei beschriebenen Verfahren vollständig außer acht bleiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zum Herstellen von alkoholreduzierten bzw. alkoholfreien Getränken verbessern, dass bei nicht zu aufwendiger Verfahrensweise einerseits das Bukett und die übrigen Geschmacks- und Aromastoffe des Ausgangsgetränkes praktisch vollständig erhalten bleiben, andererseits aber die Herstellung eines entalkoholisierten Weingetränkes möglich ist, dessen Ethanolgehalt unter 0,5 vol% gebracht werden kann. Diese Aufgabe wird erfinderisch dadurch gelöst, das durch eine Steuerung und Kontrolle des Aromainhaltes von Weinsumpf und Destillat im Prozess und des Aromaflusses über spektrometrische Methoden, insbesondere der Infrarotspektroskopie gelöst werden kann.
Insbesondere die Steuerung der Kohlendioxidbehandlung des Getränkes ist wichtig. Es hat sich nämlich gezeigt, dass sich mit einer nicht zu intensiven Hochdruckextraktion mit Kohlendioxid bevorzugt die Bukettstoffe aus dem Ausgangswein abtrennen lassen, die bei anderen Trennverfahren Gefahr laufen, geschädigt zu werden oder verloren zu gehen.
Dabei wird als Steuer- und Regelgröße der Kohlendioxidfluß über die Zeit verwendet, die über die spektrometrische Feedbacksteuerung erfolgt.
Die Extraktionsfähigkeit mittels Kohlendioxid der betroffenen Stoffe muss dabei nicht notwendigerweise mit der Verteilung ihrer Siedepunkte übereinstimmen, spätere Überprüfungen haben aber ergeben, dass durch eine begrenzte Extraktion mittels Kohlendioxid die Bukettstoffe bevorzugt erfasst werden. Die Extraktion wird dabei vorzugsweise so regelungstechnisch geführt, dass die Extraktmenge nur zwischen 0,1 und maximal 0,6 vol% des Ausgangsgetränkes beträgt, wobei der Ethanolgehalt Extraktes unter 80 vol% liegen soll. Bei Durchführung dieses Verfahrensschrittes und Einhaltung der angegebenen Mengenverhältnisse bleiben die leicht und auch die schwerer flüchtigen Aromastoffe nicht nur während des Verfahrensablaufes unter CO₂-Schutz, sondern verbleiben anschließend im bevorrateten Extrakt unter Alkoholschutz. Der im Volumen steuerbare Alkoholanteil des Extraktes belässt die Aromastoffe in ihrem natürlichen Medium und gewährleistet, dass z. B. wasserunlösliche Fraktionen nicht kondensieren und somit für das Endprodukt voll erhalten bleiben.
Bei der Extraktion wird vorzugsweise überkritischen Bereich des Extraktionsgases gearbeitet, und zwar bei Temperaturen zwischen 35 und 45°C und Drücken zwischen 75 und 200 bar. Für die Extraktfraktion ist auch das Mengenverhältnis zwischen Ausgangsgetrank und Extraktmittel von Einfluss. Bevorzugt werden mit einem Gewichtsteil Kohlendioxid bis 3 Gewichtsteile Ausgangsgetränk extrahiert.
Um die extrahierte in Grenzen zu halten, wird die Extraktion jedoch nicht soweit getrieben, auch die schwerer flüchtigen und bei höheren Temperaturen als Ethanol siedenden Aromabestandteile möglichst vollständig dem Getränk entzogen werden.
Die Vakuumdestillation findet bevorzugt unter Drücken von weniger als 0,1 Bar statt, und der beheizte Sumpf der Kolonne sollte Temperaturen von 35–40 CO nicht überschreiten.
Konklusion/Fazit:

a) Eine kontrollierte charakterisierende (beschreibende), strukturierende und molekulare verfahrenstechnische Prozessmethodik gemäß internationaler und ISO Standards.
b) Vordefinierte Aroma-Regulation und Kontrolle gemäß ISO Standards sowie vordefinierter Charakteristika.
c) Vordefinierte Energie-Regulation und Kontrolle gemäß ISO Standards und vordefinierte Charakteristika.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- FR 2505868 [0009]
- EP 0077745 [0009]
- DE 377406 [0015]
- WO 82102405 [0016]
- AU 489834 [0017]

Claims

Verfahren zum Herstellen von alkoholreduzierten und/oder alkoholfreien Getränken aus durch natürliche alkoholische Vergärung von Früchten oder entsprechenden Pflanzenteilen erhaltenen Ausgangsgetränken, insbesondere zum Herstellen von alkoholreduziertem alkoholfreiem Wein dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Prozess eine Prozesssteuerung eingesetzt, die als Prozesssensor ein Spektrometer, insbesondere ein Infrarotspektrometer einsetzt wird, das während des gesamten Prozessverlaufes die transportierten Aromastoffe über das ständig online aufgenommene Spektrum mittels einer Computersteuerung auswertet und computerüberwacht die Betriebsparameter wie Druck, Temperatur und Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator steuert und/oder regelt.
Verfahren zum Herstellen von alkoholreduzierten und/oder alkoholfreien Getränken aus durch natürliche alkoholische Vergärung von Früchten oder entsprechenden Pflanzenteilen erhaltenen Ausgangsgetränken, insbesondere zum Herstellen von alkoholreduziertem alkoholfreiem Wein dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Prozess eine Prozesssteuerung eingesetzt, die als Prozesssensor ein Spektrometer, insbesondere ein Infrarotspektrometer einsetzt wird, das während des gesamten Prozessverlaufes die transportierten Aromastoffe über das ständig online aufgenommene Spektrum mittels einer Computersteuerung auswertet und computerüberwacht die Betriebsparameter wie Druck, Temperatur und Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator steuert und/oder regelt, wobei der Prozess komplett auf Aromaerhaltung ausgelegt ist.
Verfahren zum Herstellen von alkoholreduzierten und/oder alkoholfreien Getränken aus durch natürliche alkoholische Vergärung von Früchten oder entsprechenden Pflanzenteilen erhaltenen Ausgangsgetränken, insbesondere zum Herstellen von alkoholreduziertem alkoholfreiem Wein dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Prozess eine Prozesssteuerung eingesetzt, die als Prozesssensor ein Spektrometer, insbesondere ein Infrarotspektrometer einsetzt wird, das während des gesamten Prozessverlaufes die transportierten Aromastoffe über das ständig online aufgenommene Spektrum mittels einer Computersteuerung auswertet und computerüberwacht die Steuerung der Kohlendioxidbehandlung des Getränkes überwacht, wobei als Steuer- und Regelgröße der Kohlendioxidfluß über die Zeit verwendet wird, die über die spektrometrische Feedbacksteuerung.
Verfahren zum Herstellen von alkoholreduzierten und/oder alkoholfreien Getränken aus durch natürliche alkoholische Vergärung von Früchten oder entsprechenden Pflanzenteilen erhaltenen Ausgangsgetränken, insbesondere zum Herstellen von alkoholreduziertem alkoholfreiem Wein dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Prozess eine Prozesssteuerung eingesetzt, die als Prozesssensor ein Spektrometer, insbesondere ein Infrarotspektrometer einsetzt wird, das während des gesamten Prozessverlaufes die transportierten Aromastoffe über das ständig online aufgenommene Spektrum mittels einer Computersteuerung auswertet und computerüberwacht wird, wobei die Extraktion vorzugsweise so regelungstechnisch geführt, dass die Extraktmenge nur zwischen 0,1 und maximal 0,6 vol% des Ausgangsgetränkes beträgt, wobei der Ethanolgehalt Extraktes unter 80 Vol% liegt.