CH676910A5

CH676910A5 -

Info

Publication number: CH676910A5
Application number: CH366887A
Authority: CH
Inventors: Walter Gresch
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1987-09-23
Filing date: 1987-09-23
Publication date: 1991-03-28
Also published as: WO1989002707A1; EP0331699A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Mit der Vorschönung von Säften durch Zugabe von Schönungsmitteln soll die nachfolgende Trubseparation erleichtert werden und alle Trübungen verursachenden Substanzen so weit entfernt werden, dass Nachtrübungen zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr auftreten. Ausserdem soll durch die Vorschönung eine Verbesserung der sensorischen Eigenschaften des Saftes und eventuell auch Farbaufhellungen erreicht werden.

Bei einem bekannten Vorschönungsverfahren wird dem Rohsaft Gelatine als Schönungsmittel zugegeben, bevor er in den Batch-Tank einer Querstromfiltrationsanlage zur Klärung eingeleitet wird. Gelatine wird als Schönungsmittel verwendet, um die im Rohsaft enthaltenen Polyphenole selektiv mindestens teilweise zu binden und die Filtrationseigenschaften zu verbessern. Ferner ist es bekannt, als weiteres Schönungsmittel Bentonit in Kombination mit Gelatine dem Rohsaft beizugeben. Bentonit hat die Eigenschaft, die im Rohsaft enthaltenen, Nachtrübungen verursachenden Eiweiss-Moleküle zu binden.

Ein weiteres, bekanntes Schönungsverfahren besteht darin, dass dem Rohsaft Bentonit und Gelatine in einer im Förderstrom des Rohsaftes angeordneten Mischdüse zugeführt werden. Darauf flockt der Schönungstrub in der Leitung und im nachfolgenden Flotationstank aus. Im Flotationstank wird der Schönungstrub anstelle des konventionellen Sedimentierens mittels Flotation entfernt. Als Flotationsgas wird N2 oder Luft verwendet.

Diese bekannten Schönungsverfahren haben den Nachteil, dass der Kostenaufwand durch die erforderlichen, hohen Schönungsmittel-Zugaben sehr hoch ist. Bei kombinierter Gelatine-Bentonit-Schönung ist auch der Investions- und Arbeitsaufwand so hoch, dass die Rentabilität des nachfolgenden Querstromverfahrens fraglich wird. Ausserdem besteht immer noch Unsicherheit bezüglich eventueller Nachtrübungen. Hinzu kommen Entsorgungsprobleme für das Retentat wegen der zu hohen Bentonitmengen. Aufgrund des hohen Schönungstrubgehalts wird auch die Ausbeute in der Querstromfiltrationsanlage vermindert. Es besteht die Gefahr, dass die Retentat-Kanäle in den Modulen der Querstromfiltrationsanlage verstopfen. Wegen zu hohem Bentonit-Gehalt ergibt sich auch ein verminderter Flux in den Membranen und die Gefahr von irreversiblen Verstopfungen der Membranen in der Querstromfiltrationsanlage.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und die Zugabemengen von Schönungsmitteln zu verringern, um dadurch die Rentabilität der Anlage zu erhöhen und die Qualität des Produkts zu verbessern.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rohsaft im Durchlaufverfahren zunächst mit einem ersten Schönungsmittel und nach einer Verweilzeit mit mindestens einem weiteren Schönungsmittel vermischt wird und wenigstens mittelbar anschliessend mittels Ultra- oder Mikrofiltration geklärt wird.

Um den Gehalt an phenolischen Substanzen im Rohsaft zu reduzieren, besteht das erste Schönungsmittel aus einem Polyphenole bindenden Mittel wie Gelatine, Eiweiss, Kasein oder Kaliumkaseinat. Vorzugsweise wird hochbloomige Gelatine mit mindestens 160 Bloom verwendet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die Veweilzeit nach der Zugabe des ersten Schönungsmittels mindestens 5 Minuten.

Zur Entfernung von Eiweissbruchstücken, die sich in dem ersten Schönungsmittel vermischten Rohsaft befinden und Nachtrübungen verursachen, besteht das zweite Schönungsmittel aus einem eiweissbindenden bzw. eiweissstabilisierenden Mittel wie Bentonit, Natriumbentonit oder Mischbentonit.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Zudosierung des ersten und des zweiten Schönungsmittels kontinuierlich und punktuell an jeweils einer Stelle in den Förderstrom des Rohsaftes erfolgt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der gemäss dem Verfahren vorgeschönte Rohsaft vor der Ultra- oder Mikrofiltration zur weiteren Reaktion in einen Batch-Tank eingebracht.

Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rohsaft in einer Mischdüse oder einer Förderpumpe mit dem ersten Schönungsmittel vermischt und über eine Leitung einem oder mehreren Verweiltanks zugeführt wird, an die sich eine weitere Mischdüse oder eine Förderpumpe für die Zudosierung des zweiten Schönungsmittels anschliesst, und danach der vorgeschönte Rohsaft einer Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung zugeführt wird.

Vorteilhafterweise entspricht der Schlankheitsgrad der Verweiltanks einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser, das grösser ist als 4.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die aus der ersten Mischdüse, den Verweiltanks und der zweiten Mischdüse bestehende Vorschönungsanlage dem Batch-Tank der Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung vorgeschaltet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der gemäss dem Verfahren vorgeschönte und geklärte Saft in hohem Masse trubstabil ist. Es hat sich herausgestellt, dass der Verbrauch in Schönungsmittel sehr gering ist. Vor allem ist nur noch eine geringe Bentonit-Zugabe erforderlich. Dadurch wird der erzielbare Konzentrationsfaktor, der durch das Bentonit reduziert wird, nur sehr wenig verringert, so dass die Ausbeute im Vergleich mit den konventionellen Verfahren, die relativ hohe Bentonit-Zugaben erfordern, verbessert wird. Da Bentonit eine Gelschicht auf den Membranen der Ultra- oder Mikrofiltrationsanlage bildet, wird durch die Verringerung der Betonit-Zugabe auch ein höherer Membran-Flux erzielt. Durch den geringen Bentonit-Gehalt im Retentat der Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung treten keine Probleme mehr auf bei der Entsorgung des Retentats.

Die für die erfindungsgemässe Vorschönung erforderliche zusätzliche Apparatur zur Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung ist relativ einfach und ermöglicht eine kontinuierliche Arbeitsweise.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der einzigen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.

Mit einer Zuführleitung 1 wird der Rohsaft in eine Mischdüse 2 eingeleitet. In der Mischdüse 2 wird über eine Leitung 3 dem Rohsaft das erste Schönungsmittel, das aus einer Gelatine-Lösung besteht, kontinuierlich zudosiert.Anstelle von Gelatine können auch andere, Polyphenole bindende Schönungsmittel, wie z.B. Eiweiss, Kasein, Kaliumkaseinat, verwendet werden. Die Mischdüse 2 kann z.B. aus einem statischen Mischer oder einer Injektordüse bestehen. In dem verengten Durchlaufquerschnitt der Injektor-Mischdüse 2 herrschen hohe Turbulenzen, die eine gute Durchmischung des Rohsaftes mit dem Schönungsmittel gewährleisten.

Von der Mischdüse 2 wird der mit Gelatine vermischte Rohsaft über eine Leitung 4 einem Verweiltank 5 an seiner Unterseite zugeführt. Dem Verweiltank 5 sind noch zwei weitere Verweiltanks 5 nachgeschaltet, wobei jeweils eine Leitung 6 vom oberen Ende des vorhergehenden Verweiltanks 5 zum unteren Ende des nächsien Verweiltanks 5 führt. Die Verweiltanks 5 sind relativ schlank gebaut. Der Schlankheitgrad entspricht vorzugsweise einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser, das grösser als 4 ist, Anschliessend an die Verweiltanks 5, in denen der Rohsaft mit dem ersten Schönungsmittel während einer Verweilzeit von ca. 5 bis 15 Minuten reagieren kann, durchläuft der vorgeschönte Rohsaft eine weitere Mischdüse 7. An dieser Stelle wird dem Rohsaft das zweite Schönungsmittel über eine Leitung 8 punktuell und kon tinuierlich zugeführt, das aus Bentonit, Natriumbentonit oder Mischbentonit besteht.

Es können auch andere, eiweissbindende bzw. eiweisstabilisierende Schönungsmittel verwendet werden.

Der vorgeschönte Rohsaft wird anschliessend von der Mischdüse 7 über eine Leitung 9 einen Batch-Tank 10 einer Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung 11 eingeleitet. Im Batch-Tank 10 und in der Ultra- oder Mikrofiltrationsanlage 11 findet eine weitere Reaktion des Rohsaftes mit den Schönungsmitteln statt. Anschliessend wird die Flüssigkeit mit Hilfe einer Kreislaufpumpe 12 in einem retentatseitigen Kreislauf 13 der Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung 11 umgewälzt und verlässt durch eine Leitung 14 die Permeatseite als trubstabiler Klarsaft. Die Rückführung des Retentates in den Batch-Tank 10 erfolgt durch die Leitung 15. Die Schönungsmittel können wegen ihrer Teilchengrösse nicht durch die Membranen der Ultra- oder Mikrofiltration 11 hindurchtreten und verbleiben deshalb auf der Retentatseite weiterhin wirksam.

Infolge des ständigen Durchlaufes des Rohsaftes durch die aus der Mischdüse 2, den Verweiltanks 5 und der Mischdüse 7 bestehende Vorschönungsanlage ist ein kontinuierlicher oder semi-kontinuierlicher Betrieb der Anlage auf einfache Art und Weise möglich.

Claims

1. Verfahren zur Klärung von Rohsaft aus Früchten und Gemüsen oder Wein, mittels Querstromfiltration und Vorschönung, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohsaft im Durchlaufverfahren zunächst mit wenigstens einem ersten Schönungsmittel und nach einer Verweilzeit mit mindestens einem weiteren Schönungsmittel behandelt bzw. vermischt wird und wenigstens mittelbar anschliessend mittels Ultra- oder Mikrofiltration geklärt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schönungsmittel aus einem Polyphenole bindenden Mittel besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schönungsmittel aus Gelatine, Eiweiss, Kasein oder Kaliumkaseinat besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelatine hochbloomig ist und mindestens 160 Bloom aufweist.

5.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit nach der Zugabe des ersten Schönungsmittels mindestens 5 Minuten beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schönungsmittel ein eiweissbindendes bzw. eiweissstabilisierendes Mittel ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schönungsmittel aus Bentonit, Natriumbentonit oder Mischbentonit besteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zudosierung des ersten und des zweiten Schönungsmittels kontinuierlich und punktuell an jeweils einer Stelle in den Förderstrom des Rohsaftes erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeschönte Rohsaft vor der Ultra- oder Mikrofiltration in einen Batch-Tank eingebracht wird.

10.

Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohsaft in einer Mischdüse (2) oder einer Förderpumpe mit dem ersten Schönungsmittel vermischt und über eine Leitung (4) einem oder mehreren Verweiltanks (5) zugeführt wird, an die sich eine weitere Mischdüse (7) oder einer Förderpumpe für die Zudosierung des weiteren Schönungsmittels anschliesst und danach der vorgeschönte Rohsaft einer Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung (11) zugeführt wird.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlankheitsgrad der Verweiltanks (5) einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser entspricht, der grösser als 4 ist.

12.

Anlage nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der ersten Mischdüse (2), den Verweiltanks (5) und der zweiten Mischdüse (7) bestehende Vorschönungsanlage dem Batch-Tank (10) der Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung (11) vorgeschaltet ist. 1. Verfahren zur Klärung von Rohsaft aus Früchten und Gemüsen oder Wein, mittels Querstromfiltration und Vorschönung, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohsaft im Durchlaufverfahren zunächst mit wenigstens einem ersten Schönungsmittel und nach einer Verweilzeit mit mindestens einem weiteren Schönungsmittel behandelt bzw. vermischt wird und wenigstens mittelbar anschliessend mittels Ultra- oder Mikrofiltration geklärt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schönungsmittel aus einem Polyphenole bindenden Mittel besteht. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schönungsmittel aus Gelatine, Eiweiss, Kasein oder Kaliumkaseinat besteht. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelatine hochbloomig ist und mindestens 160 Bloom aufweist. 5.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit nach der Zugabe des ersten Schönungsmittels mindestens 5 Minuten beträgt. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schönungsmittel ein eiweissbindendes bzw. eiweissstabilisierendes Mittel ist. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schönungsmittel aus Bentonit, Natriumbentonit oder Mischbentonit besteht. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zudosierung des ersten und des zweiten Schönungsmittels kontinuierlich und punktuell an jeweils einer Stelle in den Förderstrom des Rohsaftes erfolgt. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeschönte Rohsaft vor der Ultra- oder Mikrofiltration in einen Batch-Tank eingebracht wird. 10.

Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohsaft in einer Mischdüse (2) oder einer Förderpumpe mit dem ersten Schönungsmittel vermischt und über eine Leitung (4) einem oder mehreren Verweiltanks (5) zugeführt wird, an die sich eine weitere Mischdüse (7) oder einer Förderpumpe für die Zudosierung des weiteren Schönungsmittels anschliesst und danach der vorgeschönte Rohsaft einer Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung (11) zugeführt wird. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlankheitsgrad der Verweiltanks (5) einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser entspricht, der grösser als 4 ist. 12.

Anlage nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der ersten Mischdüse (2), den Verweiltanks (5) und der zweiten Mischdüse (7) bestehende Vorschönungsanlage dem Batch-Tank (10) der Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung (11) vorgeschaltet ist.