DE1692733C - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Ge tranken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen vun Getränken durch Zugabe von vorbestimmten Mengen von Sirup zu fertig mit CO. imprägniertem und zuvor entlüftetem Wasser.

Solche Verfahren und die Vorrichtungen zu ihrer Durchführung sind bekannt. Es ist weiter bekannt, daß das Wasser möglichst gut entlüftet sein muß, damit es bei der Imprägnierung mit gasförmiger Kohlensäure möglichst viel von dieser Kohlensäure aufnimmt und diese aufgenommene Kohlensäure auch möglichst fest bindet, so daß dann später bei der Druckentlastung nach dem Abfüllen and beim Verbrauch des Getränkes keine grobblasige mehr oder weniger rasche und spontane Entbindung, sondern allenfalls ein feinblasiges, geringes Aufperlen erfolgt. Eine solche enge Bindung des CO₂-GaSeS ist nur möglich, wenn zuvor eine sehr weitgehende Entlüftung des Wassers erfolgt ist. Außerdem ist natürlich ein Luftgehalt im Wasser und damit später im Getränk schon aus Haltbarkeitsgründen unerwünscht.

Es ist auch bereits bekannt, die Entlüftung des Wassers durch Einwirkung von Vakuum auf die feinverteilte Flüssigkeit zu bewirken. Eine andere Methode besteht darin, daß das Wasser zum Sieden gebracht wird, wodurch die Luft 100°/oig ausgetrieben wird. Das Entgasen des Wassers ist in jedem Falle verhältnismäßig aufwendig, besonders dann, wenn die Entgasung eine annähernd vollständige sein soll.

Es ist bereits bekannt, daß auch Gelränkeextrakte einen Luftgehalt aufweisen. Eine Entlüftung in der gleichen Weise, wie das bei Wasser durchgeführt werden kann, ist bei diesen Getränkeextrakten jedoch nicht möglich, weil dadurch wertvolle Aromastoffe verloren gehen. Es ist deshalb bereits bekannt, bei weniger empfindlichen Getränkeextrakten die Entgasung der gesamten bereits vor dem Imprägnieren gemischten Flüssigkeit durch Vakuum zu oewirken. Dabei geht aber bei empfindlicheren Getränken dennoch eine"untragbare Menge von Aromastoffen verloren, so daß dieses Verfahren meist nicht anwendbar ist. Außerdem zwingt es zu einer Vormischung vor der Imprägnierung, was häufig nicht erwünscht ist.

Es ist auch" bereits bekannt, eine zweimalige Imprägnierung des Wassers und des zuzumischenden Furchtsaftes durchzuführen, um eine besonders wohlschmeckende Fruchtsaftbrause und eine gewisse Sterilisierung des Fruchtsaftes ohne Verwendung von Chemikalien oder Hitze zu erhalten. Eine Entfernung der im Sirup vorhandenen Luft bzw. des Sauerstoffgerät tes konnte nach diesem Verfahren nicht erfolgen. l.\ ist weiterhin bekannt, Getränkekomponenten von einem Vorratsbehälter zum anderen mit Hilfe eines Strahlapparates zu befördern und dabei zu imprägnieren. Ei sind weiter bereits Einrichtungen bekannt, in denen Fruchtsäfte gereinigt und imprägniert werden sollen und Vorrichtungen zur Feinverteilung von Kohlensäure in dem Furchtsaft vorgesehen sind. Eine verlustlose Entlüftung hocharomatischer Stoffe und Essenzen ist damit ebenso wenig möglich, wie mi! einer ebenfalls bekannten Vorrichtung zum Imprägnieren von bereits entlüftetem Wasser, die für den Imprägnierkessel eine beim Anfahren der Vorrichtung betätigbare Entlüftungsvorrichtung aufweist.

Es ist außerdem bereits bekanntgeworden, daß empfindliche Fruchtsäfte und Essenzen dadurch von sauerstoffhaltigen Bestandteilen befreit werden können, daß inertes Gas, insbesondere N.„ durch die Flüssigkeit hindurchgeleitet wird, wobei neben N₂, O_i und CO., sowie andere, in der Flüssigkeit enthaltene Gase abgeführt werden. Die Verwendung von N₂ zum Entlüften von Sirup ist jedoch verhältnismäßig umständlich und das Abscheiden von CO₂ unerwünscht, obschon nach diesem Verfahren die Äromastoffe der zu entlüftenden Flüssigkeit weitgehend erhalten bleiben.

Durch die Erfindung wird nun die Aufgabe gelöst, wie man Sirup und andere empfindliche Getränkeextrakte in einfacher Weise vor der Zumischung bereits imprägniertem Wasser ohne Aromaverlust besonders wirkungsvoll und ohne Verwendung von prozeßfremden Stoffen entlüften kann.

Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der Sirup vor dem Zudosieren zu dem vorbereiteten Wasser innig mit dem bei der Imprägnierung des Wassers als Abgas anfallendem COj-Luftgemisch in Kontakt gebracht, anschließend aufgefangen und das dabei abgeschiedene CO_s-Luftgemisch als Abgas abgeführt wird. Durch die Verwendung von CO₂ wird nicht nur gegenüber anderen inerten Gasen eine erhebliche Beschleunigung mit Vergrößerung der Wirkung erreicht, sondern der Sirup selbst wird in sehr erwünschter Weise mit CO₂ imprägniert, und zwar etwas weniger weit wie das Wasser. Dadurch kann dann, wenn der vorbehandelte Sirup und das imprägnierte Wasser zusammentreffen, bei der Mischung eine Nachimprägnierung und völlige Sättigung des Gemisches Sirup und Wasser erfolgen, ohne daß aus dem

Sirup noch CO., entbunden wird und ein Schäumen eine Austrittsblende vorbestimmten Durchmessers bewirkt. Andererseits kann der Druck bei der Wasser- aufweisen. Das austretende Gas ist verhältnismäßig imprägnierung und damit die insgesamt ins Wasser reich an Luft, so daß der CO.,-Vebrauch des Gesamteingetuhrte CO,-Menge gegenüber den üblichen Ver- gerätes. verursacht durch die nochmalige Verwenfahren etwas verringert werden, weil der Sirup bereits 5 dung des Imprägnierabgases, unerwartet gering ist. gebundene kohlensaure mitbringt, die dann nicht erst Außerdem ist die Kohlensäure durch die verschiedevon dem Wasser bei der Mischung an das ganze Gc- nen. ineinandergreifenden Vorgänge außerordentlich m.sch abgegeben werden muß. Eine gleichmäßigere fest gebunden. So daß nach Entlastung der Flasche und f:ste-· Bindung der Kohlensaure im fertigen Ue- selbst bei höchsten Kohlensäuregehalten kaum trank ist.·- folge, tntsprechend verringert die Vor- io CO.,-Verluste auftreten; auch dies "verringert den entlüftung des Sirups den Luftgehalt des Getränkes CO%Verbrauch der Anlage insgesamt in unerwarteter nach dem Vermischen und verbessert daher die Bin- Weise. Das Verfahren erlaubfalso eine höhere und dung der Kohlensaure erheblich, ebenso wie die an- bessere Sättigung des Getränkes mit CO., bei verminderen nachteiligen Folgen eines Luftgehaltes vermie- dertem CO.-Verbrauch und eine unerwartet große den werden. _l5 Steigerune der Abfüllfähiakeit.

Beim hinwirken der CO., auf den Sirup erfolgt eine Auf der Zeichnung isf die e'findungsgemäße En-

Difi.iMon entsprechend den Gastei'drücken. wobei im richtung beispielsweise und schematisch dargestellt

weltlichen nur die Luft mit dem Sau -rstoffantei! und in" der nachfolgenden Beschreibung ihre Wir-

d,M s.rup verlaßt, eine Diffusion von Aromastoffen kungsweise erläutert.'

je,:,-v.n wegen der gleichzeitigen Diffusion der CO.. in 20 Mit 1 ist der Imprägnierkessel, mit 2 Jie Dosier-

den M₁ up hinein unterbleibt. Wegen der besonders pumoe. mit 3 das Mischgefäß, mit 4 der Vorratsbehäl-

cn-. -ri Wirksamkeit von CO_, gegenüber anderen in- ter und mit 5 das Abscheidegefäß bezeichnet. Die

erk- (.äsen ist die Verwendung des bei d·- Impräg- Wasserleitung6 führt zum Imprägnierkessel 1 und

ηκ· .:ig des Wassers zuvor als Abg;is anfallenden dem darin vorgesehenen Imprägniergerät, z. B. einem

C<' i lttgemisches fur die Entlüftung des Sirups \ol- 25 Wasserstrahlapparat 7. In den Ir.iprägnicrkessel wird

Ik ^reichend, zumal das αλ,-I.wftgemiseh nur durch die Leitung8 gasförmige CO, eingelassen. Das

eu ;■ verhältnismäßig geringen Luftanteil, /um Bei- fertig imprägnierte Wasser 9 strömt durch die Leitung

sp: sm ! ° 0, aufweist und mit diesem Luttgemisch 10 der Dosierpumpe 2 zu und gelangt dann über Lei-

in. Ltwa 95ⁿn der im Sirup enthaltenen Luft ent- tu.ng 11 zum Mischgefäß3. Dort strömt das Wasser

fc;!^: werden kann. Eine solche Entlüftung des Sirups 30 vorzugsweise tangential ein und vermischt sich mit

is: vr voll ausreichend; von Vorteil ist dabei aber dem durch die Sirupleitung 12 von der Dosierpumpe

di-j essere Ausnutzung des Abgases aus dei Impräg- zum Mischgefäß geführten vorbehandelten Sirup. Aus

η .mrichtung insgesamt. Die gleichzeitige Entlüf- dem Imprägnierkessel führt die Gasleitung zum Si-

ti: und Imprägnierung bewirkt eine überraschend rupstrahlapparat 14, der über die Druckpumpe 15

fc Sättigung bzw. Bindung der CO.,. wodurch vor 35 (z.B. eine Zahnradpumpe) über die Leitung 16 mit Si-

uü 1 beim anschließenden Abfüllen die Leistung des rup beschickt wird. Im Abscheidegefäß 5 setzt sich der

Fu L rs erheblich gesteigert werden kann, weil selbst nunmehr entlüftete und imprägnierte Sirup 17 ab. Das

K-. ,och so rascher Füllung und Entlastung der Fla- frei werdende Gas sammelt sich im Gasraum 5' des

s..''·... π kein unerwünschtes Aufschäumen des Geträn- Absc'.-.jidegefäßes und wird über das Gdsventil 18, das

kc untritt. Zwar konnten mit den bekannten Verfah- 40 magnetgesteuert sein kann und eine Blendenöffnung

re- und Einrichtungen zum Imprägnieren und Mi- vorbestimmten Durchmessers aufweisen kann, nach

sei L ·ι von Getränken auch hohe Stundenleistungen außen fortgeführt. Ducrh die Leitung 19 strömt der Si-

ei/,dt werden, die Getränke ließen sich aber auf den rup der Dosierpumpe2 zu und gelangt dann, wie be-

bekannten Füllern nur bis zu einei gewissen Stunden- reits beschrieben, zusammen mit dem imprägnierten

!eisiung abfüllen, weil bei höherer Abfüll-Leistung 45 Wasser in das Mischgefäß 3, wo durch Einbauten 20

d;is erwähnte Überschäumen und Schießen der Fla- und durch die Verwirbelung der beiden Komponenten

sehen eintrat. i_m unteren Raum 3' eine innige Vereinigung erfolgt.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vor- Da cer Sirup bereits vorimprägniert ist, braucht das

richtung zum Herstellen kohlensäurehaltiger Ge- zugeführte, imprägnierte Wasser schon diesen

tränke, bestehend aus einem Imprägnierkessel für zu- 50 CO.,-Anteil nicht mitzuführen und es kann dann ohne

vor entlüftetes Wasser, aus Dosier- und Mischeinrich- die Tendenz eines Aufschäumens der Sirup mit dem

tungen für imprägniertes Wasser und Sirup gemäß der Wasser verbunden werden. Selbsttätig ist dabei der Si-

Erfindung vorgeschlagen, das dadurch gekennzeich- rup etwas we.iger imprägniert als das zugeführte

net ist, daß in der Sirupleitung ein an sich bekannter Wasser, wodurch ein Aufschäumen beim Vermischen

Strahlapparat und dahinter in Strömungsrichtung ein 55 mit den beiden Komponenten vermieden wird. Durch

Sammel- und Abscheidegefäß mit Entlüftungsventil die Leitung 21 fließt die fertige Getränkemischung

vorgesehen ist, wobei der Strahlapparat eine Gaszulei- nunmehr in den Vorratsbehälter 4, dessen Gasraum 4'

tung aufweist, die mit dem Gasraum des Wasserim- durch die Leitung 22 mit CO., versorgt und unter

prägnierkessels verbunden ist. Durch die Verwendung CO₂-DmCk gehalten wird. Vom Vorratsbehälter 4

eines Strahlapparates als Vorrichtung mit der der Si- 60 wirä das Getränk unmittelbar oder über eine nicht

rup in innigen Kontakt mit der gasförmigen CO., ge- weiter gezeichnete Druckerhöhungspumpe durch die

bracht wird, ergibt sich gegenüber anderen Einrich- Leitung 23 dem Füller zugeleitet,

tungen eine erhebliche Absenkung des Druckes, eine In den Kesseln 1, 4, 5 können die üblichen Niveau-

sehr kurze Behandlungsdauer und ein anschließender, regler vorgesehen sein. Sie sind nicht weiter angege-

fast völliger Wiederaufbau des Druckes. Dadurch wer- 65 ben. Auch die Ventile zwischen den einzelnen Appa-

den die Aromastoffe besonders geschont und prak- raten, die in den Leitungen vorgesehen sein müssen,

tisch jeder Verlust vermieden. Das Entlüftungsventil ebensc Rückschlagventile und andere Armaturen und

des Abscheidegefäßes kann magnetgesteuern sein und Schaltelemente sind nicht näher angegeben.

Im Diffusor des Strahlapparates 14 strömt Sirup mit gelöster CO₂, ein Rest ungelöster CO₂ sowie frei gewordene Luft. Die Mischung kommt in das Abscheidegefäß 5. Der fertig behandelte Sirup sammelt sich im Unterteil des Abscheidegefäßes 5, während die Gase sich im Gasraum 5' dieses Gefäßes ansammeln und durch ein Ventil, nämlich ein übliches Schwimmerentlüflungsventil oder ein magnetgesteuertes Ventil, ins Freie entweichen. Die entweichende Menge kann durch die Drosselscheibe, die je nach Leistung auch auswechselbar sein kann, verändert werden. Es kann aber auch ein einstellbares Nadelventil od. dgl. vorgesehen sein. In den Sirup-Strahlapparat 14 wird gemäß Abbildung keine reine CO₂ eingeleitet, sondern ein Kohlensäureluftgemisch, das ohnehin beim Imprägnieren des Wassers anfällt und üblicherweise aus dem Wasser-Imprägnierkessel ins Freie abgelassen wird. Hierbei wird das Diffusionsbestreben im Inneren des Strahlapparates, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Partialdrücke der Luft- und der CO₂-Anteile ausgenützt. Aus diesen Vorgängen läßt sich auch leicht die oberste Grenze des Luftgehaltes errechnen, bei der noch ein Luftentzug erfolgen kann. Diese Grenze wird aber praktisch niemals auch nur näherungsweise erreicht, vielmehr wird das Abgas aus dem imprägnierten Kessel im Normalfalle etwa 1 % Luft enthalten. Damit können noch

ίο etwa 95% der im Sirup enthaltenen, gebundenen Luft entfernt werden. Bei noch geringerem Luftanteil im Kohlensäureluftgemisch, das dem Strahlapparat 14 zur Sirupvorbehandlung zugeführt wird, kann erreicht werden, daß bis gegen 99% und mehr der im Sirup enthaltenen Luft entfernt wird. Die möglichst weitgehende Entlüftung des Sirups ist Vorbedingung für die gute Vermischung und Bindung der Kohlensäure im Gesamtgemisch.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Getränken durch Zugabe vor. vorbestimmten Mengen von Sirup zu fertig mit CO., imprägniertem und zuvor t'.üftetem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Sirup vor dem Zudosieren zu dem vorbereiteten Wasser innig mit dem bei der Imprägnierung des Wassers als Abgas anfallendem CC-Luftgemisch in Kontakt gebracht, anschließend aufgefangen und das dabei abgeschiedene CCVLuftgemisch als Abgas abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sirup durch einen Strahlapparat gepreßt und dem Strahlapparat das gasförmige CO.,-Luftge i isch zugeleitet wird, so daß der Sirup durch Gasaustausch entlüftet und gleichzeitig mit CO, imprägniert wird.

3. Vorrichtung zum Herstellen kohlensäurehaltiger Getränke, bestehend aus einem Imprägnierkessel für zuvor entlüftetes Wasser, aus Oosier- und Mischeinrichtungen für imprägniertes Wasser und Sirup zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, liaduich gekennzeichnet, daß in der Sirupleitung (16,19) ein an sich bekannter Strahlapparat (14) und in Strömungsrichtung dahinter ein „,ammel- und Abscheidegefäß (5) mit Entlüftungsventil (1?) von .sehen ist. wobei der Strahlapparat (14) eine Gaszuleitung (13) aufweist, die mit dem Gasraum d· ■> Wasserimprägnierkessels (1) verbunden ist.