<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zur Klärung und Stabilisierung von Getränken insbesondere von Weinen, geeigneten Betonits.
Es ist seit langem bekannt, dass einige Tonarten, insbesondere Bentonite, vorteilhafterweise zur Klärung von Getränken, insbesondere von Weinen, verwendet werden können. Später wurde auch nachgewiesen, dass Bentonite Eiweisse adsorbieren und so die Stabilisierung der Weine begünstigen. Hinsichtlich der Frage, welche Bentonitart unter grosstechnischen Bedingungen am geeignetsten ist, hat sich jedoch unter den Wissenschaftlern kein einheitlicher Standpunkt ausgebildet.
Nach einigen Forschern sind für diese Zwecke die sehr quellfähigen Natrium-Bentonite geeignet, weil im Verlaufe der Quellung innere Oberflächen des Tonminerals zugänglich werden und so z. B. die Adsorption der Eiweisse im grösseren Masse vor sich gehen kann. Damit übereinstimmend wird in der italienischen Patentschrift Nr. 526328 ein solches Verfahren mitgeteilt, nach dem die in der Natur vorkommenden Kalzium- oder Magnesium-Bentonite in Natrium-Bentonite überführt und diese zur Klärung verwendet werden.
In der deutschen Patentschrift Nr. 682788 wird eine Behandlung der Biermaische oder des Bieres mit einem mit Säure oder durch Aufschlämmung vorbehandelten montmorillonitartigen Aluminiumsilikat mitgeteilt.
In der ungarischen Patentschrift Nr. 155522 wird ein Verfahren zur Herstellung eines für die Behandlung von vergorenen Getränken geeigneten Adsorptionsmittels beschrieben. Es ist bekannt, dass Natrium-Bentonite früher in der Bierbehandlung angewandt wurden, sich aber als nachteilig erwiesen, weil einerseits auch die für die Schaumbildung wichtigen Eiweisse adsorbiert werden, anderseits die Abtrennung der Bentonite schwer durch Filtration und nur durch langdauerndes, mehrtägiges Absetzen erreicht werden kann.
Kalzium-Bentonite weisen diese Nachteile nicht auf, sind aber wesentlich weniger wirksam als Natrium-Bentonite. Nach der Patentschrift erwiesen sich für die Eiweiss-Stabilisierung des Weines die stark quellenden Natrium-Bentonite als am besten. Ihre Verwendung verbietet sich aber, weil wegen des lonenaustausches mit den im Wein enthaltenen Salzen die Werte der Weinaschen-Analyse verfälscht werden. In der Patentschrift wird ein solches Herstellungsverfahren für Adsorptionsmittel mitgeteilt, nach dem der gequollene Bentonit durch Säure aktiviert wird.
Im Verlaufe der Darstellung wird der mineralische Kalzium-Bentonit in einer Mineralsäure gekocht, danach abfiltriert, ausgewaschen und durch Abpressen oder Absaugen teilweise entwässert. Für den sauren Aufschluss ist wesentlich, dass auf 140 g trockenen Ton 140 ml konzentrierte Salzsäure angewendet werden.
Die österr. Patentschrift Nr. 276275 bezieht sich auf ein Adsorbens, welches durch Aufschluss mit einer Mineralsäure aktiviert aus einem mineralischen Bentonit hergestellt wird. Dazu wird der mit Säure aktivierte Ausgangsstoff gewaschen, filtriert und getrocknet, so dass der Feststoffgehalt zweckmässig 35 bis 70 Gew.-% beträgt. Nach der Waschung und Abpressung des behandelten Stoffes wird ein Füllstoff beigemischt, um die Klumpenbildung zu verhindern. Als Füllstoffe werden Kieselgur, Cellulosepulver, gefällte Kieselsäure, Bleicherde, Aluminiumoxyd od. dgl. verwendet. Nach den Beispielen wird die Aktivierung des Ausgangsstoffes mit einer Säure derart ausgeführt, dass z.
B. 140 g eines Tonminerals in 800 ml Wasser suspendiert, der Suspension 140 ml konzentrierte Salzsäure zugesetzt und danach 8 h lang gekocht werden bzw. 140 g Montmorillonit in 800 ml Wasser suspendiert, der Suspension 250 ml Wasserglas zugesetzt, sodann das Gemisch zusammen mit 400 ml Wasser und 200 ml konzentrierter Salzsäure 6 h lang gekocht wird.
Nach der österr. Patentschrift Nr. 283284 wird ein Adsorptionsmittel zur Entfernung von Eiweissstoffen aus Getränken derart hergestellt, dass aktivierte Montmorillonit-Mineralien nach dem Säureaufschluss mit verdünnter Mineralsäure gewaschen, sodann mit wässerigen Lösungen von chelatbildenden Stoffen sauren Charakters behandelt werden. Nach einem Beispiel werden 2800 g Kalzium-Bentonit nach Zerkleinerung mit 10 I Wasser über Nacht vorgequollen und danach mit 2, 8 I konzentrierter Salzsäure 6 h lang gekocht. Nach dem Säureaufschluss wird das Produkt mit chelatbildenden Stoffen behandelt, um die Menge von Aluminium- und Eisenionen, die aus der Bleicherde in die Getränke übergehen könnten, zu vermindern.
Durch das Kochen des Tons mit Salzsäure wird das Schichtgitter des Montmorillonits beschädigt und das Endprodukt ist kein Montmorillonit mehr, sondern Bleicherde. Wenn aber das ursprüngliche Montmorillonitgitter erhalten bleibt, so können nur diejenigen Kationen aus dem Gitter austreten, die an negativ geladenen Stellen gebunden sind ; weil die Al- und Fe-Ionen ursprünglich im Gitter gebunden sind, können sie ohne Kochen mit einer Mineralsäure nicht entfernt werden.
Forscher haben festgestellt, dass die Klär-und Eiweissbindungsfähigkeit der Bentonite nicht parallel mit der Quellfähigkeit verläuft.
L. Jakob untersuchte den Eiweissgehalt von mit Bentonit geklärten Weinen (Die Weinwissensch., Jahrgang 23, Seiten 255 bis 273,1968) und stellte fest, dass bei Weinen mit unterschiedlichen pH-Werten zur Erreichung der gleichen Stabilisierung vom gleichen Bentonit-Typ wesentlich voneinander abweichende Mengen notwendig sind. Zugleich sind die Unterschiede in der stabilisierenden Wirkung von Kalzium-, Natrium- und Wasserstoff-Bentonit nicht so bedeutend, wenn die behandelten Weine saurer sind.
Im Verlaufe der auf die Ausarbeitung der Erfindung gerichteten Versuche wurde gefunden, dass die Quellung des Bentonits und die damit eintretende Desaggregation der Montmorillonit-Lamellen notwendige, aber nicht ausreichende Erfordernisse für die Stabilisierungsfähigkeit sind. Es wurde gefunden, dass zwischen der
<Desc/Clms Page number 2>
Ladung der durch die Quellung zugänglich gewordenen inneren Oberfläche und der Stabilisierungsfähigkeit ein enger Zusammenhang besteht und dadurch die Feststellungen von L. Jakob zu erklären sind.
Es wurde gefunden, dass Adsorptionsmittel mit sehr guter Klaar- un Stabilisierungsfähigkeit, die nicht mit den Nachteilen der bisher angewandten Substanzen behaftet sind, erhalten werden, wenn man einen natürlichen Erdalkalimetall-Bentonit, welcher mindestens 10% Feuchtigkeit enthält, mit maximal 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht, eines alkalisch reagierenden Natriumsalzes in Gegenwart von Wasser unter Desaggregation zum Quellen bringt und anschliessend den PH-Wert der so erhaltenen Bentonit-Suspension mittels einer Säure auf 5 bis 7 einstellt, wobei man sowohl die Quellung als auch die darauf folgende pH-Einstellung bei Temperaturen von 20 bis 100 C, vorzugsweise bei 40 bis 80 C, vornimmt.
Bei dieser erfindungsgemässen Behandlung wird die Zahl der Oberflächenladungen derart vermindert, dass
EMI2.1
Aufrechterhaltung der Desaggregation gewährleistet. Zur Verminderung der Zahl der Oberflächenladungen werden gut dissozüerende Säuren, wie Salzsäure, Phosphorsäure oder Weinsäure verwendet.
Der Aschegehalt des Weines wird durch Anwendung des erfindungsgemäss hergestellten Adsorptionsmittels nicht erhöht oder verändert. Es ist gut filtrierbar, das Volumen des Bodensatzes und damit auch die Filtrationsverluste sind verhältnismässig gering ; eine günstige Klärung und Stabilisierung ist mit einer sehr geringen Menge, wie 20 bis 40 g/hl, gegenüber der üblichen Menge bekannter Mittel zu erreichen.
Das nach dem erfmdungsgemässen Verfahren hergestellte Adsorptionsmittel erfüllt die notwendige Forderung, dass die Montmorillonit-Lamellen in einem solchen Masse desaggregiert sind, dass die Zugänglichkeit der aktiven Stellen im Inneren gewährleistet ist und zugleich durch die Verminderung der Zahl der Ladungen die günstigsten Möglichkeiten für die Eiweissadsorption an den aktiven Stellen gegeben sind.
Es wurde gefunden, dass der so behandelte Bentonit, der ein gemischter Erdalkalimetall-Alkalimetall-Wasserstoff-Bentonit ist, nicht die nachteiligen Eigenschaften der bisher verwendeten Bentonite aufweist und eine sehr gute Klaar- un Stabilisierungssubstanz ist.
Der erfindungsgemäss hergestellte Bentonit weist eine bessere Klaar- un Stabilisierungswirkung als Kalzium-, Natrium-oder Wasserstoff-Bentonite auf, setzt sich gut ab und das Volumen des Bodensatzes ist wesentlich kleiner als bei den stark quellenden Bentoniten.
Es wurde gefunden, dass es vorteilhaft ist, wenn der bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Quellung verwendete Elektrolyt ein Natriumsalz ist : Natriumcarbonat, Natriumphosphat, Natriumhexametaphosphat oder Gemische dieser Salze.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren ist mit jedem natürlichen Erdalkalimetall-Bentonit ausführbar, der mindestens 10% Feuchtigkeit enthält. Der Elektrolyt wird zweckmässigerweise in Form einer wässerigen Lösung mit dem Kalzium-Bentonit vermischt. Die Quellung kann gegebenenfalls auch durch Wärmebehandlung gefördert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll an den folgenden Beispielen erläutert werden, ohne die Patentansprüche auf diese zu beschränken.
Beispiel l : Zu einer Suspension von 10 g erdfeuchtem Erdalkalimetall-Bentonit in 20 ml Wasser wird unter ständigem Rühren eine Lösung von 0, 5 g Natriumcarbonat in 5 ml Wasser in kleinen Portionen zugegeben. Man dampft das so erhaltene Gemisch auf dem Wasserbad zur Trockne ein, lässt den Rückstand 6 h in 100 ml Wasser quellen und suspendiert ihn danach durch kräftiges Rühren und stellt schliesslich den PH der Suspension durch Zugabe von 0, 1 n Salzsäurelösung auf einen Wert von 7 ein.
Man gibt 5 ml der mit Säure behandelten Suspension (0, 5 g Bentonit) in einem Schüttelzylinder zu 11 eines einmal abgezogenen Dörgicser Rieslings und vermischt gründlich. Innerhalb einiger Minuten beginnt die Koagulierung des Bentonits, und das Absetzen ist in der Regel in 12 h beendet.
Durch die Behandlung werden die relative Trübe des Weines von 550 auf 208 und der Gesamtstickstoffgehalt von 273 auf 258 mg/l vermindert, während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine messbaren Veränderungen festzustellen sind.
Beispiel 2 : 0, 3 g Natriumphosphat und 0, 2 g Natriumhexametaphosphat werden in 200 ml auf 900C erwärmtem Wasser gelöst und unter kräftigem Rühren 10 g lufttrockener gemahlener Erdalkalimetall-Bentonit in kleinen Portionen zugegeben. Nach 4-stündigem Stehen wird die Suspension erneut gründlich aufgerührt und mit Weinsäure ein pH-Wert von 5 eingestellt.
In einen Schüttelzylinder wird 11 weisser Bratenwein eingemessen und mit 6 ml der oben angeführten Suspension (0, 3 g Bentonit) versetzt. Man schüttelt gut durch und lässt 12 h absetzen. Durch die Behandlung werden die relative Trübe des Weines von 200 auf 45 und der Gesamtstickstoffgehalt von 185 auf 176 mg/l vermindert, während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine messbaren Veränderungen festzustellen sind.
Beispiel 3 : l kg Trockensubstanz enthaltender Erdalkalimetall-Bentonit wird, so wie er in der Natur vorkommt, in einer Schneckenpresse mit 20 g Natriumcarbonat und 30 g Natriumphosphat gut verknetet. Die Mischung wird nach 4-stündiger Wärmebehandlung bei 100 bis 110 C in 20 I Wasser suspendiert und anschliessend der PH mit 0, 1 n Phosphorsäurelösung auf einen Wert von 6 eingestellt.
<Desc/Clms Page number 3>
Danach wird zweimal abgezogener Badacsonyer Grauer Mönch in Mengen von je 11 in Schüttelzylinder eingemessen und mit 4,8, 12,16 bzw. 20 ml einer mit Phosphorsäure behandelten Bentonit-Suspension (20 bis 100 g Bentonit/hl) versetzt. Man verührt die Proben gut und lässt den Bentonit absetzen. Danach werden die Klaar- un Stabilisierungswerte bestimmt und daraus die für die Behandlung optimale Bentonitmenge ermittelt. In dem angeführten Fall ist eine Menge von 40 g/hl optimal.
Man gibt nunmehr die 1 kg Bentonit enthaltenden 201 Suspension unter kräftiger Rührung zu 25 hl Badacsonyer Grauen Mönch und lässt 1 bis 2 Tage absetzen.
Durch die Behandlung werden die relative Trübe des Weines von 293 auf 68 und der Gesamtstickstoffgehalt von 251 auf 226 mg/l vermindert, während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine messbaren Veränderungen festzustellen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von zur Klärung und Stabilisierung von Getränken, insbesondere von Weinen,
EMI3.1
tonit, welcher mindestens 10% Feuchtigkeit enthält, mit maximal 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht, eines alkalisch reagierenden Natriumsalzes in Gegenwart von Wasser unter Desaggregation zum Quellen bringt
EMI3.2