DE2228614C3 - Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten

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DE2228614C3
DE2228614C3 DE19722228614 DE2228614A DE2228614C3 DE 2228614 C3 DE2228614 C3 DE 2228614C3 DE 19722228614 DE19722228614 DE 19722228614 DE 2228614 A DE2228614 A DE 2228614A DE 2228614 C3 DE2228614 C3 DE 2228614C3
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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten.
Es ist seit langem bekannt, daß einige Tonarten, insbesondere Bentonite, in vorteilhafter Weise zum Klären 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 Natriumbentonite geeignet, weil im Laufe der Quellung innere Oberflächen des Tonminerales zugänglich werden und so zum Beispiel die Adsorption der Eiweiße in größerem Maße vor sich gehen kann. Damit übereinstimmend wurde in der italienischen Patentschrift 5 26 328 ein Verfahren, nach -»ο welchem die natürlich vorkommenden Calcium- oder Magnesiumbentonite in Natriumbentonite überführt und diese zum Klären verwendet werden, mitgeteilt.
Aus der deutschen Patentschrift 6 82 788 ist eine Behandlung von Biermaische oder Bier mit einem mit Säure oder durch Aufschlämmen vorbehandelten montmorillonitartigen Aluminiumsilikat bekannt Nach der Säurebehandlung wird ein Erdalkalimetall/Wasserstoff-Montmorillonit, nämlich Calcium/Wasserstoff-Montmorillonit, und nach dem Aufschlämmen ein so Erdalkalimetall-Montmorillonit, nämlich Calciumbentonit, erhalten.
In der ungarischen Patentschrift 1 55 522 ist ein Verfahren zur Herstellung eines für die Behandlung von vergorenen Getränken geeigneten Adsorptionsmittels beschrieben. Bekanntlich wurden früher Natriumbentonite bei der Bierbehandlung verwendet, sie erwiesen sich aber als nachteilig, weil einerseits auch die für die Schaumbildung wichtigen Eiweiße adsorbiert werden und andererseits die Abtrennung der Bentonite durch &o Filtration schwer geht und nur durch langdauerndes, mehrtägiges Absetzenlassen erreicht werden kann. Calciumbentonite weisen diese Nachteile nicht auf, sind aber wesentlich weniger wirksam als Natriumbentonite. Nach der ungarischen Patentschrift 1 55 522 erwiesen « sich für die Eiweißstabilisierung des Weines die stark quellenden Natriumbentonite als am besten. Ihre Verwendung verbietet sich aber, weil wegen des lonenaustausches mit den im Wein enthaltenen Salzen die Werte der Weinaschenanalyse verfälscht werden. In der ungarischen Patentschrift 155 522 wurde ein solches Herstellungsverfahren für Adsorptionsmittel, nach welchem der gequollene Betonit durch Säure aktiviert wird, mitgeteilt Im Laufe der Herstellung wird der mineralische Calciumbentonit in einer Mineralsäure gekocht, danach abfiltriert, gewaschen und durch Abpressen oder Absaugen teilweise entwässert. Für den sauren Aufschluß ist es wesentlich, daß auf 140 g trockenen Ton mindestens 140 cm3 konzentrierte Salzsäure verwendet werden, wodurch sich ein stark saurer pH-Wert ergibt
Es wurde von vielen Forschern festgestellt daß die Klär- und Eiweißbindefähigkeit der Bentonite nicht parallel zur Quellfähigkeit verläuft
Von L. Jakob wurde der Eiweißgehalt von mit Bentonit geklärten Weinen (Die Weinwissensch, Jahrgang 23, [1968], Seite 255 bis 273) untersucht und festgestellt daß bei Weinen mit unterschiedlichen pH-Werten zur Erreichung der gleichen Stabilisierung vom gleichen Bentonittyp voneinander wesentlich abweichende Mengen notwendig sind, wobei bei pH-Werten von 4,5 und mehr keine praktisch verwertbare Stabilisierung eintrat Zugleich sind die Unterschiede in der stabilisierenden Wirkung von Calcium-, Natrium- und Wasserstoffbentonit nicht so bedeutend, wenn die behandelten Weine saurer sind.
Im Laufe der Versuche der Anmelderin wurde festgestellt daß die Quellung des Bentonites und die damit eintretende Desaggregation der Montmorillonitblätter notwendige, aber nicht ausreichende Erfordernisse für die Stabilisierungsfähigkeit sind. Es wurde beobachtet, daß zwischen der Ladung der durch die Quellung zugänglich gewordenen inneren Oberfläche und der Stabilisierungsfähigkeit ein enger Zusammenhang besteht.
Es wurde nun festgestellt daß Adsorptionsmittel mit sehr guter Klär- und Stabilisierungsfähigkeit die nicht mit den Nachteilen der bisher verwendeten Substanzen behaftet sind, erhalten werden, wenn natürlicher Calciumbentonit mit einem Elektrolyten, vorzugsweise einem Natriumsalz, quellen gelassen und anschließend die so zugänglich gewordene Oberfläche durch saure Behandlung entladen wird.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten aus natürlichen Erdalkaümetallbentoniten durch Quellen und unter Anwendung einer Säurebehandlung bei Temperaturen von 20 bis 110°C, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Quellen der natürlichen Erdalkalimetallbentonite unter Verwendung von höchstens 10% eines peptisierend wirkenden Elektrolyten, bezogen auf das Trockengewicht, durchgeführt wird und anschließend die Zahl der Ladungen der desaggregierten Adsorptionsoberflächen durch Einstellen des pH-Wertes mit einer gut dissoziierenden Säure auf 5 bis 7 vermindert wird.
Der Aschengehalt des Weines wird durch die erfindungsgemäß hergestellten Bentonite nicht erhöht beziehungsweise verändert. Das Adsorptionsmittel ist gut filtrierbar und das Volumen des Bodensatzes und damit auch die Filtrationsverluste sind verhältnismäßig gering; eine günstige Klärung und Stabilisierung ist mit einer wesentlich geringeren (20 bis 40 g/hl) als der üblichen Menge zu erreichen.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge-
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stellte Adsorptionsmittel erfüllt die notwendige Anforderung, daß die MontmoriUonhblätter in einem solchen Maße desaggregiert sind, daß die Zugänglichkeit der aktiven Stellen im Inneren gewährleistet ist und zugleich durch die Verminderung der Zahl der s Ladungen die gunstigsten Möglichkeiten für die Eiweißadsorption an den aktiven Stellen gegeben sind.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Erdalkalibentonit insbesondere Calciumbentonit mit dem Elektrolyten teilweise quellen gelassen und ι ο anschließend nach der Desaggregation der Blätter durch schwach saure Behandlung die Zahl der Oberflächenladüngen so weit erniedrigt, daß zur Aufrechterhaltung der für die Adsorption notwendigen Desaggregation Elektrolyt, wie Natriumionen, im Produkt verbleibt und danben die Oberflächenladungen die Adsorption einer möglichst großen Eiweißmenge bewirken.
Durch das Quellen der natürlichen Erdalkalimetallbentonite nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit höchstens 10%, vorzugsweise 3 bis 5%, eines Elektrolyten wird eine Desaggregation der Lamellen erreicht, der so behandelte Bentonit wird aber nicht in nur 1 Kationenart enthaltenden reinen Alkalimetallbentonit überführt. An der Oberfläche sind vielmehr neben Alkalimetallkationen auch Erdalkalimetallkationen gebunden.
Die in dieser Weise desaggregierte Substanz weist eine hohe Quellfähigkeit und eine große Zahl von Oberflächenladungen auf. Der pH-Wert der Substanz wird deshalb mit einer anorganischen oder organischen Säure auf 5 bis 7 eingestellt wobei die Zahl der Oberflächenladungen so vermindert wird, daß das in dieser Weise gebildete Adsorptionsmittel außer Erdalkalimetall- und Wasserstoffionen auch Alkalimetallio- nen in einer solchen Menge enthält, welche die Zugänglichkeit der eine verminderte Zahl von Ladungen aufweisenden Oberflächen durch Aufrechterhaltung der Desaggregation gewährlebtet. Zur Verminderung der Zahl der Oberflächenladungen werden als gut dissoziierende Säuren zweckmäßigerweise Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure oder Weinsäure beziehungsweise Gemische derselben verwendet.
Es wurde festgestellt, 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 Klär- und Stabilisierungssubstanz ist.
Der erfindungsgemäß hergestellte Bentonit, welcher wie bereits erwähnt, ein Erdalkalimetall/Alkalimetall/ so Wasserstoff-Bentonit ist, weist eine bessere Klär- und Stabilisierungswirkung als die ganz anderen Calcium-, Natrium- beziehungsweise Wasserstoffbentonite beziehungsweise Calcium/Wasserstoff-Bentonite auf, setzt sich gut ab und das Volumen des Bodensatzes ist wesentlich kleiner als bei den stark quellenden Bentoniten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also ein Bentonit mit optimaler spezifischer Oberfläche, Ionenaustauschkapazität und Oberflächenladung erzielt
Es wurde festgestellt daß es vorteilhaft ist, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren als Elektrolyt zur Quellung ein Natriumsalz, insbesondere Natriumcarbonat, Natriumphosphat Natriumpolyphosphat oder Natriumhexametaphosphat beziehungsweise ein Gemisch sol- eher Salze, verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist mit jedem natürlichen Erdalkalimetallbentonit durchführbar, zweckmäßigerweise soll er jedoch einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 10% aufweisen. Der Elektrolyt wird vorteilhafterweise in Form einer wäßrigen Lösung mit dem Erdalkaümetallbentonit, wie Calciumbentonit vermischt. Die Quellung kann gegebenenfalls auch durch Wärmebehandlung gefördert werden. Die Quellung und die darauffolgende pH-Einstellung werden vorzugsweise bei Temperaturen von 40 bis 8O0C durchgeführt
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Es wurde zu einer Suspension von 10 g eines erdfeuchten Erdalkalimetallbentonites in 20 cm3 Wasser unter ständigem Rühren eine Lösung von 0,5 g Natriumcarbonat in 5 cm3 Wasser in kleinen Portionen zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wurde auf dem Wasserbad zur Trockene eingedampft der Rückstand wurde 6 Stunden lang in 100 cm3 Wasser quellen gelassen und danach durch kräftiges Rühren suspendiert und schließlich wurde der pH-Wert der Suspension durch Zugabe von 0,1 η Salzsäure auf 7 eingestellt
5 cm3 der mit Säure behandelten Suspension (0,5 g Bentonit) wurden in einem Schüttelzylinder zu 11 eines lmal abgezogenen Weines zugegeben und es wurde gründlich gemischt. Innerhalb einiger Minuten begann die Koagulation des Bentonites und das Absetzen war in der Regel in 12 Stunden beendet
Durch die Behandlung wurden die relative Trübe des Weines von 550 auf 208 und der Gesamtstickstoffgehalt von 273 auf 258 mg/1 vermindert während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine meßbaren Veränderungen festzustellen waren.
Beispiel 2
Es wurden 0,3 g Natriumphosphat und 0,2 g Natriumhexametaphosphat in 200 cm3 auf 900C erwärmten Wasser gelöst und unter kräftigem Rühren 10 g eines lufttrockenen gemahlenen Erdalkalimetallbentonites in kleinen Portionen zugesetzt. Nach 4stündigem Stehen wurde die Suspension erneut gründlich aufgerührt und es wurde mit Weinsäure ein pH-Wert von 5 eingestellt.
Es wurde in einen Schüttelzylinder 1 1 weißer Wein eingefüllt und mit 6 cm3 der oben angegebenen Suspension (03 g Bentonit) versetzt. Es wurde gut durchgeschüttelt und 12 Stunden absetzen gelassen. Durch die Behandlung wurden die relative Trübe des Weines von 200 auf 45 und der Gesamtstickstoffgehalt von 185 auf 176 mg/1 vermindert während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine meßbaren Veränderungen festzustellen waren.
Beispiel 3
Es wurde ein 1 kg Trockensubstanz enthaltender Erdalkalimetallbentonit, so wie er in der Natur vorkommt in einer Schneckenpresse mit 20 g Natriumcarbonat und 30 g Natriumphosphat gut verknetet. Die Mischung wurde nach 4stündiger Wärmebehandlung bei 100 bis 110° C in 201 Wasser suspendiert und anschließend wurde der pH-Wert mit 0,1 η Phosphorsäurelösung auf 6 eingestellt.
Danach wurde 2mal abgezogener Wein in Mengen von je 1 1 in Schüttelzylinder eingefüllt und mit 4, 8, 12, 16 beziehungsweise 20 cm3 der mit Phosphorsäure behandelten Bentonitsuspension (20 bis 100 g Bentomt/hl) versetzt. Die Proben wurden gut verrührt und der Bentonit wurde absetzen gelassen. Danach wurden die
- und Stabilisierungswerte bestimmt und daraus die ie Behandlung optimale Bentonitmenge ermittelt :m angeführten Fall war eine Menge von 40 g/hl
nn wurden die 1 kg Bentonit enthaltenden 201 ension unter kräftigem Rühren zu 25 hl Wein zugegeben und 1 bis 2 Tage absetzen gelassen.
Durch die Behandlung wurden die relative Trübe des Weines von 293 auf 68 und der Gesamtstickstoffgehalt von 251 auf 226 mg/1 vermindert, während in der Menge der titrierbaren Säure und im Aschengehalt keine meßbaren Veränderungen festzustellen waren.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten aus natürlichen Erdalkalimetallbento.iiten durch Quellen und unter Anwendung einer Säurebehandlung bei Temperaturen von 20 bis 1100C, dadurch gekennzeichnet, daß man das Quellen der natürlichen Erdalkalimetallbentonite unter Verwendung von höchstens 10% eines peptisierend wirkenden Elektrolyten, bezogen auf das Trockengewicht, durchführt und anschließend die Zahl der Ladungen der desaggregierten Adsorptionsoberflächen durch Einstellen des pH-Wertes mit einer gut dissoziierenden Säure auf 5 bis 7 vermindert
DE19722228614 1972-06-13 1972-06-13 Verfahren zur Herstellung von zum Klären und Stabilisieren von Getränken, insbesondere von Weinen, brauchbaren Bentoniten Expired DE2228614C3 (de)

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