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Technische Gebietseinordnung
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Die Erfindung betrifft eine Tankvorrichtung und Zubehörteile, welche eine Weinherstellung nach einem optimierten Herstellungsverfahren ermöglicht. Das Verfahren betrifft den gesamten Weinausbau ab der Lese bis zur Abfüllung und optimiert in vorteilhafter Weise die Transport- und Lagerlogistik, das Einmaischen, das Pressverfahren, das Filterverfahren, den Ausbau und die Abfüllung. Optional kann mit der Vorrichtung und dem Verfahren eine Mazeration im Vakuum und in Kohlenstoffdioxidatmosphäre (Mazération Carbonique) durchgeführt werden. Ebenso kann in dem Behälter eine Versektung beziehungsweise Schaumweinherstellung erfolgen.
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Stand der Technik
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Der klassische Weinbauprozess, welcher seit hunderten von Jahren verfeinert und weiterentwickelt wird, sieht vor, dass die Beeren im Weinberg entweder per Hand oder maschinell geerntet werden und dann mit einem Traubenwagen zum Weingut transportiert werden. Bei der Rotweinherstellung wird das Lesegut aus dem Transportwagen in einen Behälter zur Maischegärung umgefüllt und anschließend in eine Presse umgefüllt. Nach dem Pressen erfolgt stufenweise eine Filtration des jungen Weines bis zum fertigen Wein. Das Verfahren zur Weißweinbereitung sieht zunächst das Befüllen der Presse mit Lesegut aus dem Transportwagen vor. Erst nach dem Pressen und anschließender Vorklärung findet die alkoholische Gärung statt. Bis zur Abfüllung in die Flaschen sind bei beiden Weinverfahren viele Umfüllvorgänge und Behälter erforderlich.
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Solange es Weinbau gibt, existiert auch das Verfahren der Mazeration beziehungsweise Fermentation der Traubenmaische beziehungsweise des Traubensaftes in der Umgebungsluft. Es werden die Trauben angeschlagen oder gequetscht und im eigenen Saft stehen gelassen, so dass die Umwandlung von Zucker in Alkohol beginnen kann und Farb- und Aromastoffe aus der Schale in den Wein übergehen. Es wurden in den vielen Jahren der Weinbaugeschichte immer mehr Verfahren entwickelt und erprobt, um das Weinaroma und die Qualität zu verbessern.
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Ein Beispiel sind nach dem Stand der Technik Tanks zum Aufwärts- und Abwärtsbewegen des Senkbodens in Traubenmaischebottischen
DE 258 102 A , um eine Durchmischung der Traubenmaische zu erreichen.
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Ein weiterentwickeltes Verfahren ist die Herstellung von rotem und weißem Wein durch Macération Carbonique unter Kohlenstoffdioxidatmosphäre, welches inzwischen zur guten fachlichen Praxis in der Kellertechnik zählt (Vgl. Fermentationsverfahren und Vorrichtung für die Maceration Carbonique
DE 3410768 A ). Im Gegensatz zur Maischegärung werden hierbei die ganzen, unversehrten Trauben in einen Behälter gefüllt und mit Kohlenstoffdioxid überschichtet, um eine Vermehrung der natürlichen Hefeflora und damit einhergehende einsetzende alkoholische Gärung zu unterdrücken (Vgl. Tankpressen mit Schutzgasatmosphäre
WO 2005/051642 A1 ). Durch das geschaffene anaerobe Milieu findet ein enzymatischer Aufschluss der Beereninhaltsstoffe statt. Für das Aroma vorteilhaft ist, dass aus den chemischen und enzymatischen Reaktionen neben Alkoholen auch Phenole, Benzaldehyde, Ethyl-Cinnamat, Ethyl-Vanillin, Methyl-Vanillin und Vinylbenzene entstehen. Außerdem findet ein Malatabbau um 32–57% des Ursprungs-Niveaus statt, so dass der pH-Wert steigt und der biologische Säureabbau begünstigt wird. Es entsteht ein Wein, der sich sensorisch fruchtiger und frischer präsentiert und eine intensivere Farbe hat, als Weine nach konventioneller Maischegärung.
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Die Reduktive Weinherstellung gehört auch zum Stand der Technik und wird in folgender Literatur beschrieben: GROSSMANN-KÜHNAU S.: Reduktive Weinherstellung: Erzeugt sie bessere Weine? In: Deutsche Lebensmittel-Rundschau (2010) 106, 304–305.
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Das Verfahren der Macération Carbonique wird in der Praxis normalerweise mit roten Rebsorten durchgeführt, jedoch ist es in der Literatur und Lehre auch bereits für weiße Rebsorten beschrieben. Die Macération Carbonique kann durch unterschiedliche Anteile an Maischevorlage variiert werden, welche eine schützende Kohlenstoffdioxid-Atmosphäre durch kurzzeitige Gärung entstehen lässt.
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Des Weiteren ist nach dem Stand der Technik bekannt Tanks mit Temperatursteuersystemen
EP 1 785 553 A2 einzusetzen, um beim Transport und dem weiteren Ausbau des Weines Vorteile zu erzielen.
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Mängel des Stands der Technik – Aufgabe
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Der Ernte- und Verarbeitungsprozess der Weintrauben im Allgemeinen erfordert ein mehrfaches Umschichten und späteres Umpumpen der Maische beziehungsweise des Weines für weiterführende Verfahrensschritte. Das Bewegen der Trauben, der Maische oder des Weines erhöht den Arbeitsaufwand. Durch das Umpumpen von Trauben, Maische, Most und Wein findet eine mechanische Beanspruchung statt, wodurch Sauerstoff, phenolische Substanzen und Luftkeime eingebracht werden, was sich negativ auf die Qualität und das Aroma auswirkt. Als Aufgabe wird gesehen die Arbeitsprozesse mit Beginn der Lese bis zur Abfüllung zu optimieren und die mechanische Beanspruchung der Traube und des Produktes zu reduzieren, um eine bessere Produktqualität zu erreichen.
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Im Weinbau werden extra Behälter für den Transport der Tauben vom Weinberg zum Weingut, für die Mazeration, zum Pressen und später für den Ausbau des Weines benötigt. Als Aufgabe wird weiterhin gesehen, die Anzahl der benötigten Behälter zu reduzieren und das Anbauvolumen der Tanks skalierbar für jede Betriebsgröße zu gestalten.
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Das beschriebene Verfahren der Macération Carbonique erfordert, dass die Traubenbeeren unbeschädigt bleiben, was nur bei kleinen Behältergrößen möglich ist, da sonst der statische Druck auf die Trauben zu groß wird. Die Beerenhaut wird zum Zeitpunkt der Lese gegenüber mechanischer Beanspruchung empfindlicher. Durch ein Umfüllen von einem Transportbehälter in den Mazerationsbehälter werden somit die Beeren beschädigt, wodurch das Verfahren der Macération Carbonique eingeschränkt wird. Als erfinderische Aufgabe wird gesehen, das Verfahren der Macération Carbonique mit einer universellen Tankvorrichtung zu optimieren.
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Ein weiterer Faktor, welcher sich auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens auswirkt, ist das benötigte Kohlenstoffdioxid, welches zusätzliche Kosten verursacht und transportiert werden muss. Als erfinderische Aufgabe wird gesehen, einen Behälter und Verfahren zu entwickeln, welches ohne zugeführtes Kohlenstoffdioxid auskommt.
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Problemlösung
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Lehren der Patentansprüche 1 bis 7 gelöst, wobei die Patentansprüche 3 bis 7 die Vorrichtung in vorteilhafter Weise nutzen. Ein Behälter, welcher den Transport, die Mazeration, die Gärung, das Pressen, das Vorklären, das Filtern sowie den weiteren Ausbau und die Lagerung in einem Gerät ermöglichen, wird in dieser Erfindung dargestellt.
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Ein Behälter mit genormten Abmessungen und Aufnahmen kann einfach mit dem LKW, Gabelstapler, Traktor oder anderen Transportfahrzeugen in den Weinberg gebracht werden, um dort direkt mit dem Lesegut beladen zu werden. Umgekehrt können die beladenen Behälter zum Weingut transportiert werden. Die Behälter werden im Weinberg mit einem luftdichten Deckel verschlossen, wodurch der Inhalt vor Oxidation und Kontamination von Mikroorganismen geschützt wird. Jetzt kann entweder Kohlenstoffdioxid durch einen der Anschlüsse in den Tank geleitet werden, wobei die Luft aus einem Entlüftungsventil entweicht oder es wird an einem der Tankanschlüsse ein Vakuum gezogen. In dem luftleeren und vor allem sauerstoffarmen Behälter wird eine einsetzende Gärung unterbunden.
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Der Boden des Behälters ist doppelwandig ausgeführt, so dass eine Flüssigkeit zum Kühlen und/oder Wärmen eingeleitet werden kann. Damit lassen sich die Mazeration und der Gärprozess vorteilhaft beeinflussen. Außerdem verfügt der Behälter über einen Trub- und Klarablauf, einem Gärspund, einem Anschluss zur Entnahme von Proben, einer Temperaturmessstelle, einer Füllstandhöhenanzeige, einer Druckarmatur sowie Anschlüsse zum Ziehen eines Vakuums und zum Einleiten von Kohlenstoffdioxid. Durch Gabelstaplerlaschen ist der Behälter flexibel zu bewegen.
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Nach der Lese oder nach abgeschlossener Macération Carbonique müssen die Beeren von den Stielgerüsten für die anschließende Maischegärung abgetrennt werden, was entweder mit einem anstelle des luftdichten Deckels aufgesetzten Entrappermoduls oder mit einem externen Entrapper durchgeführt werden kann. Für das externe Entrappen kann der Behälter entweder per Stapler mit Drehkranz in einen Entrapper entleert werden oder ein vor der Lese in den leeren Behälter eingelegtes, mit Trauben gefülltes Netz oder Sack mit Auslassöffnung wird in den Entrapper geleert.
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Zum Pressen der ganzen oder entrappten Trauben wird ein Pressdeckel auf den Behälter aufgesetzt und mit dem Pressboden, welcher vor dem Befüllen eingelegt wurde, verbunden. Der Pressdeckel zieht den Pressboden nach oben, durch Druckentspannung und Ketten oder Stahlseile, welche zwischen dem Boden und dem Deckel eingespannt sind, wird eine mechanische Lockerung des Tresters erreicht und eine bessere Saftausbeute gewährleistet. Der Pressboden ist derart konstruiert, dass eine Vorfilterung des Saftes herbeigeführt wird.
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Nach dem Pressen wird der Wein in dem Behälter weiter ausgebaut. Vorteilhaft wirkt sich der doppelte Boden aus, mit dem, je nach oenologischem beziehungsweise kellertechnischem Verfahren, gekühlt oder gewärmt werden kann. Der Kühlboden kann auch zur Weinsteinstabilisierung mittels Kälteverfahren verwendet werden. Außerdem kann mit einem Abschlussdeckel aus Eichenholz und einer absenkbaren, gelöcherten oder geschlitzten, darunter befindlichen, optionalen Eichenholzplatte der Tresterhut bei der Maischegärung untergestoßen und der oxidative Holzausbau durchgeführt werden.
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Im weiteren Ausbau sind verschiedene Filtrationsvorgänge notwendig, die durch Einführen von Filterböden, die mit dem Pressdeckel verbunden sind, durchgeführt werden können. Die Filterböden haben ein Ventilsystem, so dass diese von oben eingeführt werden können, ohne dass die Trubstoffe auf der Unterseite verbleiben. Erst beim Hochzeihen wird gefiltert.
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Dieser Vorgang kann auch mit mehreren Filterstufen durchgeführt werden. Auch das Vorklären des Mostes sowie das Entfernen der Weinsteinkristalle nach der Weinsteinstabilisierung mittels Kälteverfahren können auf diese Weise erfolgen.
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Durch den Trub- oder Klarablauf kann der fertige Wein durch Anheben des Behälters direkt durch die Schwerkraft in Flaschen abgefüllt werden. Dies schont den fertigen Wein vor mechanischer Beanspruchung und Sauerstoffeintrag durch Pumpen.
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Ausführungsbeispiel
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In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Tankvorrichtung mit Deckel.
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2 eine schematische Seitenansicht eines Pressdeckels mit eingehängtem Pressboden.
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3 eine schematische Seitenansicht einer Tankvorrichtung mit eingesetzter Pressvorrichtung.
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4 eine schematische Draufsicht eines Filterbodens mit Filterkammern und Rückschlagventil.
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5 einen schematischen Querschnitt der Seitenansicht eines Filterbodens mit Rückschlagventil.
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6 eine räumliche Darstellung einer Tankvorrichtung mit Deckel.
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7 eine räumliche Darstellung eines Pressdeckels mit eingehängtem Pressboden.
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Eine in Figuren gezeigte Tankvorrichtung (1) kann durch die standardisierte Bauform, wie zum Beispiel IBC-Container oder Euro-Palettensystem, sehr flexibel transportiert und gelagert werden, so dass sich eine direkte Befüllung im Weinberg anbietet. Durch Stapleraufnahmen (2) kann die Tankvorrichtung auch im gefüllten Zustand noch sicher transportiert und sogar gedreht werden. Ein luftdichter Deckel (8) kann den Inhalt vor Oxidation und Kontamination von Mikroorganismen schon im Weinberg schützen. Wenn gewünscht kann durch den Anschluss (7) ein Vakuum gezogen werden, so dass ein anaerobes Milieu entsteht, eine Vermehrung von unerwünschten Hefen oder anderen Mikroorganismen unterbunden und eine einsetzende Gärung verhindert wird. Es kann auch durch den Anschluss (7) ein Schutzgas wie Kohlenstoffdioxid eingeleitet werden, welches die verbleibende Luft durch das Ventil am Anschluss (9) aus der Tankvorrichtung drückt. An den Anschlüssen (7, 9) kann je nach Verfahrensschritt auch ein Gärspund angebracht sein um den Überdruck aus dem Tank abzulassen. Außerdem verfügt die Tankvorrichtung über einen Temperaturregelboden (22), welcher einen Zulauf (6) und Ablauf (5) aufweist, mit dem eine Kühl- beziehungsweise Wärmeflüssigkeit durch den Boden (22) geleitet werden kann, so dass die biochemischen Prozesse in vorteilhafter Weise beeinflusst werden können. Durch einen Anschluss (4) oder einen Revisionsdeckel (21) zur Probenentnahme kann das gesamte Verfahren zur Weinherstellung überwacht werden.
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Vorteilhaft für die Reinigung aller Bauteile des Tanksystems ist, dass durch den luftdichten Deckel (8) und die Ventilanschlüsse (7, 9) Ozon eingeleitet werden kann, um einen Reinigungs- und Desinfektionseffekt zu erzielen. Dadurch können auch die Pressvorrichtung, Filter und Holzeinlagen zuverlässig mit niedrigem Arbeitsaufwand gereinigt werden.
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Die Eigenschaften der Tankvorrichtung ermöglichen auch die Durchführung des Verfahrens Macération Carbonique, welches unversehrtes Lesegut in einer anaeroben Atmosphäre voraussetzt. Außerdem kann man durch den druckdichten Deckel (8) auch die Herstellung von Schaumwein oder Sekt durchführen.
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Nach der Macération Carbonique oder der normalen Mazeration im Traubensaft, kann eine Maischegärung in der Tankvorrichtung durchgeführt werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch den Abschlussdeckel mit darunterliegendem Tresterhutunterstoßer aus Eichenholz oder Edelstahl der oben schwimmende Tresterhut nach unten gedrückt wird, so dass keine Kontamination durch Mikro- und Makroorganismen stattfinden kann. Eine gute Extraktion der Beereninhaltsstoffe sowie die Durchmischung der Maische werden somit gewährleistet.
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Vor dem Pressen der Trauben müssen die Beeren von den Trauben gelöst werden, was als Entrappen bezeichnet wird. Dies kann mit einer geeigneten Vorrichtung in der Tankvorrichtung oder mit einem externen Entrapper durchgeführt werden. Wird ein externer Entrapper eingesetzt, kann man entweder die Tankvorrichtung an den Staplerlaschen (2) mit einem Stapler oder Deckenkran in den Entrapper umfüllen oder ein zuvor in die Tankvorrichtung eingelegtes Netz entnehmen, welches die Trauben bevorratet.
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Ein Pressdeckel (12), welcher auf die Tankvorrichtung (1) wie in 3 und 7 aufgesetzt werden kann, ermöglicht ein Auspressen der Trauben im gleichen Behälter. Der Pressvorgang wird so durchgeführt, dass die Zugstangen (11) beim Einfahren, in den vor dem Befüllen eingelegten Pressboden (16), an den Arretierungen (15) befestigt werden. Danach kann der Hydraulikzylinder (13) ausgefahren werden, welcher über die Verbindung (10) zwischen Zugstangen und dem Hydraulikzylinder einen Pressdruck zwischen Pressboden und Pressdeckel erzeugt, die Beeren werden so nach oben ausgepresst. Um eine optimalere Saftausbeute zu erreichen, muss man den Presstrester mehrfach lockern und erneut pressen, was als Scheitern bezeichnet wird. Das Lockern des Tresters wird durch die Scheiter-Ketten (14) oder Seile erreicht, welche im Trester eingepresst sind und nach Lösen des Pressdrucks durch die Schwerkraft nach unten fallen. Vorteilhaft bei dem Verfahren ist, dass der Trester nach oben aus der Tankvorrichtung entnommen werden und der Saft im Behälter verbleiben kann.
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Nach dem Pressen muss der Most vorgeklärt oder in mehreren Schritten gefiltert werden. In der Kellertechnik wird dies nach dem Stand der Technik durch eine Vorfiltration beziehungsweise Vorklärung mittels Sedimentation und dem anschließenden Umfüllen des Saftes erreicht. Da eine der Aufgaben der Erfindung ist, möglichst wenige Umfüllvorgänge vornehmen zu müssen, um eine bessere Qualität zu gewährleisten, wurde auf erfinderische Weise eine Umkehrsedimentation entwickelt. Bei der Umkehrsedimentation wird ein Filterboden (20) mit eingebautem Vorfilter (19) mit dem Pressdeckel (12) an den Arretierungen (18) mit den Zugstangen (11) verbunden und von oben in die Tankvorrichtung gedrückt. Durch ein Rückschlagventil (17) oder Rückschlagklappe kann der ungefilterte Saft nach oben in die entstehende Filterkammer fließen. Durch Hochziehen des Filterbodens (20) schließt sich das Rückschlagventil (17) und es wird der Trub nach oben gegen den Pressdeckel (12) gezogen und kann so entfernt werden, ohne den Tankinhalt umfüllen zu müssen. Alternativ oder zusätzlich kann auch der zentrale Saftablauf (3) in die Tankvorrichtung (1) über den Pressdeckel (12) zurückgeführt werden, um ein unter dem Filterboden verbleibenden Trub beim Runterdrücken in die Filterkammer zu schwemmen, was eine bessere Filtrationsleistung zur Folge hat. Durch Austauschen der Filter (19) mit verschiedenen Filterstufen können mit dem Filterboden (20) alle nötigen Filtervorgänge durchgeführt werden.
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Zum oxidativen Holzausbau des Weines können in den Deckel (8) Eichenholzplatten oder sogenannte Staves und Chips befestigt werden, bis das Endprodukt über den zentralen Saftablauf (3) abgefüllt werden kann.
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Vorteile der Erfindung
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Es wird bei den beschriebenen Behältern und Modulen ein flexibler Einsatz gewährleistet, welcher eine Skalierung nach der Betriebsgröße und den verwendeten Verfahren erlaubt. Die Wartung und Reinigung der Module ist Dank guter Zugänglichkeit und Demontierbarkeit gewährleistet. Die Auswahl der Module kann sehr gut auf die Betriebsverhältnisse angepasst werden. Die Handhabung des Behälters kann beispielsweise mit dem Gabelstapler mit und ohne Drehkranz, mit der Platteneidechse, dem Traktor mit Frontlader oder sogar dem Deckenkran im Weinkeller durchgeführt werden.
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Das bei dem Behälterkonzept mit Normabmessungen nach beispielsweise dem der Euro-Paletten oder IBC-Container System beschriebene Verfahren, ist nicht nur im klassischen Weinkeller möglich, da die Temperatur und die Aromaentwicklung durch die in der Erfindung beschrieben Methoden sichergestellt werden kann. Daher könnten die Behälter beispielsweise in einer Lagerhalle oder sogar auf einer Transporteinheit wie einem Schiff oder LKW betrieben werden.
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Vorteilhaft ist auch, dass nicht zwingend zusätzliches Kohlenstoffdioxid eingeleitet werden muss und dass durch den doppelten Boden eine Temperatursteuerung ermöglicht wird. Durch das Verbleiben der Trauben von der Lese bis zur Füllung des Weines beziehungsweise des Getränkes und der Durchführung aller kellertechnischen Maßnahmen im Behälter, wird der Einsatz von Pumpen sowie das Umfüllen in andere Behälter unnötig, die Produktqualität gewährleistet und verbessert, Arbeitsprozesse optimiert sowie Kosten und Zeit eingespart.
