DE2947200A1

DE2947200A1 - Verfahren zur stabilisierung von wein o.a. getraenken und vorrichtung

Info

Publication number: DE2947200A1
Application number: DE19792947200
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Schenk Filterbau GmbH
Current assignee: Schenk Filterbau GmbH
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1981-06-11
Also published as: ATA71480A; FR2470157B3; US4322446A; FR2470157A1; AT369031B

Description

Patentanwalt Dipl.-lng. V.'. Jnckisch

M-- ■.·-.'·· ■·'" : 'Ctuttgarti

Schenk-Filterbau A 30 562

Gesellschaft mit ₀ ~ _M iq₇q

beschränkter Haftung * *· ^{N0Vt l3}'³ Bettringer Straße 4 2

7076 Waldstetten

Verfahren zur Stabilisierung von Wein oder anderen Getränken und Vorrichtung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung von Wein oder anderen Weinsäure enthaltenden Getränken unter Beteiligung kristallinen Weinsteins und/ oder Calcium tartrat in Verbindung mit Temperaturerniedrigung.

Bei der Gärung und Lagerung von z. B. Wein treten erhebliche Veränderungen in der Löslichkeit des Weinsteins bzw. Calcium tartrat auf. Dies bedingt, daß der Weinstein bzw. das Calcium tartrat während der Dauer des Herstellungsprozesses ständig ausgeschieden wird, wobei im Laufe der Gärung die größte Menge anfällt. Diese Ausscheidung ist aber nahezu immer unvollständig, d. h,, Weinstein bzw. CaIciumtartrat liegen meist in übersättigter Lösung vor. Die Ausscheidung des tibersättigt vorliegenden Weinsteins bzw. Calciumtartrat die auch als Gleichgewichtseinstellung zu verstehen ist, geschieht dann im Laufe der Zeit in der abgefüllten Flasche, wenn vorher keine geeigneten Maßnahmen zur Herstellung der Weinstein- bzw. Calcium tartrat - Stabilität ergriffen worden sind. Da Getränke mit am Flaschenboden sichtbar niedergeschlagenen Kristallen vom Verbraucher als qualitätsmindernd angesehen werden, muß dafür gesorgt werden, daß die notwendige Ausscheidung innerhalb der Kellerei stattfindet.

Es ist ein Verfahren der eingangs genannten Art (DE-OS 26 40 384) bekannt, bei dem zur Einstellung des erstrebten Stabilitäts-

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wertes das Getränk zunächst auf die erstrebte Stabilitätstemperatur abgekühlt wird. Das abgekühlte Getränk wird dann mit einer relativ großen Menge von externem Weinstein in Kontakt gebracht, wobei der überschüssige Weinstein aus der Lösung an dem externen Weinstein angelagert wird. Die Kontaktzeit zwischen dem externen Weinstein und dem zu stabilisierenden Getränk beträgt ca. 2 Stunden. Der zurückbleibende externe Weinstein, vermehrt um den aus dem Getränk ausgeschiedenen Weinstein, kann anschließend durch verschiedene mechanische Einrichtungen aus dem Kontaktbehälter entfernt werden.

Nach dem bekannten Verfahren kann der Weinstein dem gekühlten Getränk sowohl in loser, feinkristalliner Form durch Einrühren dem Getränk zugeführt werden oder durch längeres Vorbeileiten des Weines oder Getränkes auf Trägern aufgetragen Weinstein. Die Fixierung des Weinsteins auf dem Träger, der aus verschiedenen Stoffen, wie Kunststoffen oder Edelstahl oder Papier bestehen kann, erfolgt nach diesem Verfahren durch Benetzen mit einer Weinsteinlösung und nachfolgendem Antrocknenlassen oder auch durch elektrostatische Aufbringung pulverisierten Weinsteins oder durch andere geeignete Methoden.

Dieses bekannte Verfahren hat jedoch einen erheblichen Nachteil, da der vom überschüssigen Weinstein zu befreiende Wein mindestens 2 Stunden mit dem in erheblichen Mengen zugeführten, externen Weinsteins in Kontakt gebracht werden muß, bis eine Stabilisierung eintritt. Es ist nämlich bekannt, daß eine einwandfreie Homogenisierung einer Suspension in großen Tanks nicht unproblematisch ist, ganz besonders nicht, wenn es sich um relativ schwere Teilchen wie in diesem Fall um Weinstein-Kristalle handelt. Durch das starke Rühren kann das Getränk

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außerdem stark mit Sauerstoff belastet werden, wodurch es zu Schädigungen des Getränkes kommen kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, durch das die vorstehend beschriebenen Mangel ausgeräumt werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Abtrennung des überschüssig gelösten Weinsteins bzw. Calciumtartrat vom Getränk beim Durchleiten des Getränkes durch eine Weinstein- und/oder Calciumtartrat - Kristalle enthaltende Anschwemmschicht erfolgt.

Zu diesem Zweck wird zunächst ein entsprechender Kristall— kuchen auf die Eminente eines Horizontalfilters aufgebracht. Anschließend wird der gekühlte Wein durch den sich gebildeten Weinstein und/oder Calciumtartrat- Kuchen geleitet. Um zu verhindern, daß bei eventuell auftretenden Druckstößen des Weines Kristalle durch die Siebe der Filterelemente gedrückt werden, wird auf die Filterelemente eine Vorausschwemmung in Form von Asbest/Kieselgur aufgebracht. Pro m² Filterfläche sind etwa 100 g Asbest und 1 kg Kieselgur aufzutragen, die nacheinander in ein Dosiergefäß, das mit dem Filterkreislauf in Verbin ding steht, eingebracht werden. Anstelle von Asbest: kann auch feinfasrige Zellulose verwendet werden, wobei pro in² bis zu 150 g eingesetzt werden können. Die Menge des aufzutragenden Weinsteins bzw. Calciumtartratf beträgt 1 bis 2,5 kg/m² und hängt damit vom jeweils zu stabilisierenden Wein ab, da die unterschiedlichen Weine unterschiedliche Anteile von gelöstem Weinstein bzw. Calciumtartrat enthalten. Zur Verhinderung des Zuwachsens des Weinsteinkuchens ist es günstig, eine geringe Menge einer mittleren Gur zu dosieren. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn beim Abkühlen

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des Weines auf die notwendige Stabilisierungstemperatur bereits feinkristalliner Weinstein bzw. Calciumtartrat anfällt. Durch den hiermit bedingten weiteren Kuchenaufbau findet die quantitative Ausscheidung der gelösten, aber im Bereich der Übersättigung vorliegenden genannten Verbindungen bereits teilweise vor der durch Anschwemmung aufgebrachten Schicht statt, wodurch diese entsprechend entlastet wird.

Fällt trotz vorheriger Kühlung der Weine kein Weinstein bzw. Calciumtartrat aus, so kann Weinstein bzw. Calciumtartrat zusammen mit Kieselgur im Verhältnis von 1 : 1 dosiert werden. Die hierfür jeweils notwendigen Gesamtmengen sind sehr gering und liegen im Bereich von 150 - 200 g/m²/h. Verläßt der Wein den Anschwemmkuchen, so ist er, bezogen auf die jeweilige Behandlungstemperatur, stabil.

Beim bekannten Kontaktverfahren zieht der auszuscheidende Weinstein auf die angebotenen Kristalloberflächen auf, so daß mit der Zeit eine Vergröberung der zugegebenen Kristalle eintritt. Es ist bekannt, daß für diesen Kristallisierungsvorgang ca. zwei Stunden notwendig sind. Die durch die Erfindung erreichten wesentlich kürzeren Kontaktzeiten aber lassen den Schluß zu, daß der Weinstein bzw. das Calcium tartrat nicht durch einen üblichen Kristallisationsvorgang abgeschieden wird, sondern gewissermaßen "abfiltriert" wird. Da dies sicherlich mit Weinsteinmolekeln nicht möglich ist, darf angenommen werden, daß durch Abkühlung auf Temperaturen von z.B. - 3° C bis - 4° C mehr oder minder große Agglomerate gebildet werden, die beim Durchgang des Weines durch den Anschwemmkuchen festgehalten werden, um dann mit der Zeit am Ort ihrer Retention auszükristallisieren. Die Notwendigkeit eines Weinstein- bzw.

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Calciumtartrat -Bettes zur Zurückhaltung des übersättigt gelösten Weinsteins bzw. Calcium tartratj bestätigten Versuche, da selbst über dichteste Asbestanschwemmungen keine Herausnahme der übersättigt gelösten Verbindungen möglich war. Daß eine Agglomeratbildung vorliegt, wird dadurch gestützt, daß ζ. Β. eine Abscheidung des Weinsteins um so sicherer erfolgt, je tiefer der klare Wein, ohne in diesem Falle zu gefrieren, vorher abgekühlt wird, obwohl die Löslichkeit des Weinsteins zwischen - 5° C und 0⁰C nur unwesentlich zunimmt. Vielmehr wird durch die starke Abkühlung unter 0° C die Hydratation z. B. der Weinsteinmoleküle, d. h. deren Umhüllung mit Wassermolekülen, so stark zurückgedrängt, daß die Kaliumbitartratmoleküle zu regellosen, größeren Agglomeraten zusammentreten können, trotzdem aber gelöst und für das Auge unsichtbar bleiben. Letzteres bedingt ihre Abtrennung beim Durchleiten des Weines durch die auf den Filterelementen aufgebrachte Schicht wie z. B. Weinsteinkristallen.

Bei höheren Drücken und Beibehaltung der Durchflußleistung geht die Wirksamkeit des Verfahrens zurück. Es deutet darauf hin, daß durch das Kristallisieren der "abfiltrierten" Agglomerate diese mit der Zeit die Poren des Kuchens verkleinern oder zum Teil verstopfen; dadurch sinkt natürlich die Porosität der Schicht, wobei unter Beibehaltung gleicher Durchsätze die Geschwindigkeit der Teilchen im Kuchen steigen muß. Dies bedingt eine Erhöhung der kinetischen Energie der Teilchen, so daß der Abscheidungsmechanismus nicht mehr zum Tragen kommt oder die gebildeten Agglomerate zerschlagen werden. Durch Zugabe von etwas Kieselgur und/oder z. B. Weinsteinkristallen kann erreicht werden, daß der Kuchen auf dem Filtergewebe offen bleibt.

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Unter bestimmten Bedingungen ist auch die Erzeugung und damit ve«»

die Verwendung/weineigenem Weinstein möglich. Dazu wir*d der Wein in einem zur Abkühlung benötigten Kratzkühler teilgefroren, wobei in der Regel der nun stark übersättigt vorliegende Weinstein in Form kleinster Kristalle sehr schnell abgeschieden, d.h. ausgefroren wird. Aus einem Zwischentank, in dem sich z.B. der Weinstein absetzen kann, wird dieser dann in den Kreislauf gegeben und zusammen mit etwas Kieselgur auf die Siebelemente gebracht.

Wird getränkefremder Weinstein für den Stabilisierungs— mechanismus eingesetzt, so muß er so beschaffen sein, daß bei maximaler Oberfläche eine hohe Porosität im Kuchen möglich ist. Besonders vorteilhaft erwies sich dabei sehr feinkörniger Weinstein mit einem Korngrößenbereich zwischen 0,005 und 0,05 mm Durchmesser.

Weiterhin hängt die erfindungsgemäße Stabilisierungseigenschaft auch von der Dicke des aufgebrachten Kuchens ab.. Dabei erwies sich eine Dicke von 3 mm als ausreichend. Praktische Versuche ergaben, daß dies zu einem Durchfluß von 750 l/m h gute Ergebnisse erzielt werden. In den 13 - I¹I Sekunden des Durchganges durch den Kuchen vollzieht sich die Abtrennung des z.B. übersättigt vorliegenden Weinsteins. Voraussetzung ist, daß der V/ein bis nahe auf den Gefrierpunkt abgekühlt wird.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen noch weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Anlage zur Weinstein- bzw. Calciumtartratstabilisierung iim Durchlaufverfahren,

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Pig. 2 eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit der Durchflußzeit durch den Kuchen von der Durchflußmenge vor den vorstehend beschriebenen Bedingungen zeigt.

Von einem nicht gezeichneten Vorratstank gelangt der Wein über ein Rohrsystem zu einem Wärmeaustauscher 1 und von dort zu einem Kühler 2. Im Kühler 2 wird der V/ein auf die für die Stabilisierung notwendige Temperatur gebracht. Von dort gelangt der gekühlte V/ein zu einem Stabilisierungs aggregat k, das horizontal angeordnete Siebelemente 5 aufweist. In die Leitungsverbindung vom Kühler 2 zum Stabilisierungsaggregat *J mündet eine Verbindungsleitung von einem Behälter 3, der für die Voranschwemmung, Anschwemmung des ^ν\^ons und Dosierung verwendet wird. Vom Stabilisierungsaggregat gelangt der stabilisierte Wein über ein Schichtenfilter 6 wieder zum Wärmeaustauscher und von dort zu nicht gezeigten Abfüll- oder Lagereinrichtungen.

Durch den verhältnismäßig niedrigen Anteil an benötigten Kristallen für die Stabilisierung ist die Verwendung weineigener Kristalle möglich. Mach Abschluß des Verfahrens können die erforderlichen Stabilisierungskristalle durch Auflösung und Reinigung in derselben Vorrichtung, also in einem unmittelbar anschließenden Verfahren wieder gewonnen werden. Es ist also nur eine einzige Vorrichtung zur Auskristallisation und Abtrennung von Wein und Weinstein bzw. Calciumtartrat erforderlich.

Der Stabilisierungsvorgang des Weines wird mit Hilfe der Leitfähigkeitsmessung überprüft. Die Leitfähigkeit des Weins liegt nach seiner Abkühlung z.B. auf 0° C in der Größenordnung von 1.400 - 2.200 mikrOs. Die Abnahme der

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Leitfähigkeit nach Passieren des Weines durch die aufgebaute Weinsteinschicht liegt in der Größenordnung von 50 - 350 mikrOs

Fig. 2 zeigt in einer graphischen Darstellung die Abhängig keit der Durchflußzeit durch den Kuchen vom Durchfluß bei einem aufgebrachten Filterkuchen mit einer Dicke von 3 nun.

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Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Jackisch Menzelstr. 40, 7000 Stuttgart 1 Schenk-Filterbau A 3^ 56 2 Gesellschaft mit «λ ». beschränkter Haftung i.e. M*. Bettringer Straße 42 2947200 Waldstetten *■ ^ H ι *. w w Ansprüche :

1. Verfahren zur Stabilisierung von Wein oder anderen Weinsäure enthaltenden Getränken, die unter bestimmten Bedingungen in Gegenwart von Kalium- und/oder Calcium-Ionen eintrüben können, unter Beteiligung kristallinen Weinsteins- und/ oder Calciumtartrat sowie Temperaturerniedrigung des Getränkes, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des gelösten Weinsteins und/oder Calciumtartrat vom Getränk durch eine Weinstein- und/oder Calciumkristalle enthaltende Anschwemmschicht erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die für die Anschwemmschicht verwendeten Weinsteinbzw. Calcium-Kristalle aus dem zu stabilisierenden Getränk selbst gewonnen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Erschöpfung der Anschwemmschicht während der Stabilisierung erneut weineigener Weinstein bzw. Calcium-tartrat auf die Anschwemmschicht gebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weinfremde Weinstein- bzw. Calciumtartrat Kristalle die Anschwemmschicht bilden, bzw. zur Dosierung Verwendung finden.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weinstein- bzw. Calciumtartrat Kristalle in der Anschwemmschicht vorzugsweise in einem Korngrößenbereich zwischen 0,005 und 0,05 nun Durchmesser liegen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des aufzutragenden V/einsteins bzw. Calciumtartrats vorzugsv/eise in den Grenzen zwischen 1 und 2,5 kg/m² liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die die Anschwemmschicht aus Weinsteinbzw. Calciumtartrat-Kristallen aufnehmenden Filterelemente eine Voranschwemmung in Form von Asbest/Kieselgur, z.B. im Verhältnis 100 g : 1 kg/m aufgebracht ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Voranschwemmung in Form von feinfasriger Zellulose/ Kieselgur aufgebracht wird, v/obei der feinfasrige Zellulose-

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anteil z.B. 150 g/m betragen kann.

9. Verfahren nach einem der Ansprü-che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachte Anschwemmschicht vorzugsweise mindestens 3 mm dick ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem normal stabilisierbaren Getränk der

ρ Durchfluß vorzugsweise bis zu 750 l/m /h durch die Anschwemmschicht bei einer Temperatur von z.B. - 3° C bis - h° C erfolgt, wobei bei schwer stabilisierbaren Getränken eine Rücknahme der Durchflußgeschwindigkeit auf wesentlich niedrigere Werte notwendig werden kann, während sie bei leicht stabilisierbaren Getränken teilweise weit darüber sein kann.

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11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher (1), einen Kühler (2), einen Dosierbehälter (3), ein Stabilisierungsaggregat (4) und einen Schichtenfilter (6).

12. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungsaggregat mehrere in einem Abstand zueinander befindliche, übereinander angeordnete. Filterelemente (5) aufweist.

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