DE2233812A1 - METHOD OF TARTAR STABILIZATION USING ELECTRODIALYSIS - Google Patents
METHOD OF TARTAR STABILIZATION USING ELECTRODIALYSISInfo
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Verfahren zur Weinsteinstabilisierung mittels ElektrodialyseProcess for tartar stabilization by means of electrodialysis
Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Weinsteinstabilisierung von Wein, Traubenmost und -saft mit Hilfe der Elektrodialyse.This invention relates to a method for stabilizing tartaric acid of wine, grape must and juice with the help of electrodialysis.
Im Wein fällt während oder nach der Gärung von Traubenmost Kaliumbitartrat, auch Weinstein genannt, in kristalliner Form aus. Die Vulgärbezeichnung "Weinstein11 war schon im.Altertum bekannt.Potassium bitartrate, also known as tartar, precipitates in crystalline form in wine during or after fermentation of grape must. The vulgar name "Weinstein 11" was already known in antiquity.
Kalium und Weinsäure sind bereits im Saft der reifen Weintrau- ben enthalten. Die Abscheidung von Kaliumbit art rat im-Wein wird vor allem durch die Bildung von Äthanol bei der Gärung verursacht, denn in Äthanol ist Weinstein wesentlich schlechter löslich als in Wasser. Auch die Erniedrigung der Temperatur beim Lagern des Weines im Keller und der biologische Säurerückgang '_ tragen zur Abscheidung von Weinstein bei. Die letztere bedingt eine pH-Erhöhung, die im Bereich unterhalb von pH 3 liegt (bei diesem pH-Wert liegt das Minimum der Löslichkeit des Weinstein), und zu einer Verminderung der Löslichkeit des Weinsteins führt. Umgekehrt erniedrigt sich der pH-Wert des Weines beim Ausfallen von Weinstein, sofern er vorher unter pH 3»5 lag. Eine Änderung des pH-Wertes kann auch die Ursache dafür sein, daß beim Vermischen zweier je für sich weinsteinstabiler Weine eine Abscheidung von Weinstein eintritt.Potassium and tartaric acid are already contained in the juice of the ripe grapes. The separation of potassium bit art rat in wine is mainly caused by the formation of ethanol during fermentation, because tartar is much less soluble in ethanol than in water. The decrease of temperature during storage of the wine in the cellar and the malolactic decline '_ contribute to the deposition of tartar. The latter causes a pH increase that is in the range below pH 3 (at this pH value is the minimum solubility of the tartar), and leads to a reduction in the solubility of the tartar. Conversely, the pH value of the wine is lowered when tartar precipitates, provided that it was previously below pH 3 »5. A change in the pH value can also be the reason why tartar separates out when two wines that are each individually stable to tartar are mixed.
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Kaliumbitartrat und Kalziumtartrat bilden leicht übersättigte Lösungen. Die Ausscheidung dieser Salze aus dem Wein nimmt deshalb mehrere Monate in Anspruch. Das Ausscheiden von Weinstein aus den übersättigten Lösungen macht sich besonders dann unangenehm bemerkbar, wenn der Wein, wie die Verbraucherschaft es bei Konsumweinen durchaus erwartet und wünscht, schon früh auf Flaschen gefüllt wird. Die Verbraucher lehnen Weine mit solchen Ausscheidungen im Wein ab, obwohl sie gesundheitlich unschädlich sind, im allgemeinen aus Unkenntnis der Vorgänge.Potassium bitartrate and calcium tartrate form slightly oversaturated Solutions. The excretion of these salts from the wine therefore decreases several months to complete. The elimination of tartar from the oversaturated solutions is particularly unpleasant noticeable when the wine, as the consumer base it with Consumer wines are expected and should be bottled early on. Consumers reject wines with such excretions in wine, although they are harmless to health, generally from ignorance of the processes.
Beim Schaumwein, bei dem die Erhöhung des Äthanolgehaltes bei der zweiten Gärung die Instabilität (Neigung zum Abscheiden) des gelösten Weinsteins wieder erhöhen kann, hat das die unangenehme Folge, daß das Kohlendioxyd sich an den abgeschiedenen Kristallen des Weinsteins leicht entbinden kann und dann beim Öffnen der Flasche unerwünscht plötzlich frei wird.In the case of sparkling wine, in which the increase in the ethanol content during the second fermentation reduces the instability (tendency to separate) of the can increase dissolved tartar again, this has the unpleasant consequence that the carbon dioxide adheres to the separated crystals can easily deliver the tartar and then suddenly become free when the bottle is opened.
Die gleichen Probleme wie bei Wein und Sekt treten auch bei Traubensaft auf. Der Traubensaft enthält normalerweise soviel Weinsäure und Kalium, daß Weinstein ausgeschieden wird, wenn auch bei Traubensaft meistens über einen längeren Zeitraum.The same problems as with wine and sparkling wine also occur with grape juice on. The grape juice usually contains so much tartaric acid and potassium that tartar is eliminated, albeit with Grape juice mostly over a longer period of time.
Da die Verbraucher Weine, Sekte und Traubensäfte ohne kristalline Ausscheidungen verlangen, werden in der Kellerwirtschaft Weinstein-unstabile Getränke gekühlt, um das Ausscheiden des Vfeinsteins zu beschleunigen. Im allgemeinen wird der Wein dabei in einem isolierten Kühltank bis nahe an seinen Gefrierpunkt gekühlt und mehrere Tage bei dieser Temperatur umgerührt.Since consumers demand wines, sparkling wines and grape juices without crystalline excretions, they are used in the cellar economy Tartar-unstable beverages chilled to accelerate the elimination of fine tartar. Generally the wine is included Chilled in an insulated cooling tank to near freezing point and stirred for several days at this temperature.
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Wenn die Kosten für die Errichtung von Kühlanlagen gescheut werden, kann der Wein auch durch Kohlensäureschnee mittels der sog. Weinstein-Kälte-Schönung gekühlt werden. Die Kühlung "bleibt aber eine kostspielige Maßnahme.If the costs of setting up cooling systems are avoided, the wine can also be aerated by means of the so-called tartar cold fining can be cooled. The cooling "remains an expensive measure.
Außer dem Gehalt an Kalium, Kalzium und Weinsäure sind der Alkoholgehalt und der pH-Wert für das Auskristallisieren von Weinstein entscheidend. In wissenschaftliehen Arbeiten sind Kurven für die Lösungsgleichgewichte aufgestellt worden^ aus denen entnommen werden kann, ob der Wein weinsteinstabil ist, wann er es ist und wann noch nicht. Wenn auf Grund der genannten Paktoren ermittelt wird, daß der Wein instabil ist, muß er gekühlt werden. Häufig wird aber beim Kühlen dann festgestellt, daß er trotz langandauernder Kühlung doch keinen Weinstein mehr ausscheidet. Das läßt den Schluß zu, daß außer den genannten noch andere Paktoren die Ausscheidung von Weinstein beeinflussen.Besides the content of potassium, calcium and tartaric acid are the The alcohol content and the pH value are decisive for the crystallization of tartar. In scientific work there are curves for the solution equilibria have been established ^ from which it can be seen whether the wine is tartar-stable, when it is and when not yet. If on the basis of the factors mentioned If the wine is found to be unstable, it must be refrigerated. However, it is often found during cooling that he Despite long-term cooling, no more tartar separates. This leads to the conclusion that besides those mentioned other factors affect the excretion of tartar.
Es wurde empfohlen, beim Ausbleiben der Abscheidung von Weinstein durch Kühlen den Wein durch Rühren oder Umpumpen zu bewegen oder ihn durch Zusatz von Weinsteinkristallen anzuimpfen. Trotz solcher Maßnahmen kommt es vor, daß der Wein nach dem Abfüllen auf Flaschen noch Weinstein ausscheidet, also nicht weinsteinstabil ist.It was recommended that if no tartar was deposited by cooling, the wine should be agitated by stirring or pumping or inoculate it by adding tartar crystals. Despite such measures, it happens that the wine after Bottling still leaves tartar, so it is not tartar stable.
Durch Untersuchungen wurde festgestellt,. daß die Verzögerung der Ausscheidung von Weinstein vor allem durch polymere und kolloide Substanzen bewirkt wird, und daß kondensierte PoIyphenole besonders hemmend auf die Auskristallisation wirken.Through research it was found. that the delay the excretion of tartar is mainly caused by polymeric and colloidal substances, and that condensed polyphenols have a particularly inhibiting effect on crystallization.
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Die Kühlung des Weines zum Zwecke der Weinstein-Stabilisierung führt also nicht immer zum gewünschten Erfolg; sie ist unsicher und kostspielig.The cooling of the wine for the purpose of tartar stabilization does not always lead to the desired success; she is insecure and expensive.
Aus der Erkenntnis, daß polymere Substanzen die Ausscheidung von Weinstein verzögern oder ganz verhindern, hat man versucht, Weine durch Zusatz von polymeren Substanzen gegen das Auskristallisieren von Weinstein zu stabilisieren. Im Jahre 1956 wurde vorgeschlagen, dem Wein zu diesem Zweck polymere Ester der Weinsäure, erhältlich durch Erhitzen von Weinsäure auf 1700C, in kleinen Mengen zuzusetzen. Nach Zusatz zu Weinen, Sekten und Traubensäften wird die Weinsteinausscheidung meistens etwa 9 Monate lang verhindert.Based on the knowledge that polymeric substances delay the excretion of tartar or prevent it entirely, attempts have been made to stabilize wines by adding polymeric substances to prevent tartar from crystallizing out. In 1956 it was proposed to add polymeric esters of tartaric acid, obtainable by heating tartaric acid to 170 ° C., in small amounts to the wine for this purpose. After adding to wines, sparkling wines and grape juices, tartar excretion is usually prevented for about 9 months.
Andere Substanzen, die zur Verzögerung der Abscheidung von Weinstein vorgeschlagen wurden, sind Gummigutt und polymere Phosphate. Other substances that delay the deposition of tartar have been proposed are rubber rubble and polymeric phosphates.
Eine weitere Möglichkeit, die Ausscheidung von Weinstein aus Weinst ein-instabilen Getränken zu verhindern, besteht darin;,, die Weinsäure, das Kalium oder beide daraus zu entfernen. Eine Möglichkeit, die Konzentration der Weinsäure zu ändern, besteht darin, die Weinsäure s„Β. durch Zugabe von Kalziumverbindungen, z.B. von Kaliumcarbonat j auszufällen, wie das bei der in der Kellerteciiiiik allgemein bekannten Entsäuerung geschieht. Weiter kann man CaO, Ca(OHJp oder Kalziumsalze organischer Säuren zusetzen. Another way to get rid of tartar from To prevent crying-unstable beverages consists in; ,, remove the tartaric acid, potassium, or both from them. There is one way to change the concentration of tartaric acid therein, the tartaric acid s "Β. by adding calcium compounds, e.g. to precipitate potassium carbonate j, as in the case of the Kellerteciiiiik commonly known deacidification happens. Further one can add CaO, Ca (OHJp or calcium salts of organic acids.
Auch die Verwendung von Anionenaustauschern zum Entfernen der Weinsäure ist bekannt. Sie werden seit 1949 in verschiedenenThe use of anion exchangers to remove tartaric acid is also known. They have been in various since 1949
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Ländern, ebenso wie CaCO,, zur allgemeinen Entsäuerung von Weinen benutzt. Da sie aber bevorzugt mehrbasische Säuren austauschen, werden bei dieser Behandlung vor allem Phosphorsäure, Schwefelsäure und Weinsäure aus dem Wein entfernt.Countries, as well as CaCO ,, for general deacidification of Used to cry. But since they prefer to exchange polybasic acids, This treatment removes mainly phosphoric acid, sulfuric acid and tartaric acid from the wine.
Die Konzentration von Kalium kann zur Zeit in der Praxis nur durch Kationenaustauscher vermindert werden. Durch die Behandlung eines Weines mit Kationenaustauschern wird Kalium mehr oder weniger selektiv aus dem Wein entfernt. Für die Verminderung der Kaliumkonzentration ist es gleichgültig, ob das Kaliumion durch ein Wasserstoffion oder durch ein anderes Kation, wie z.B. Natrium,ausgetauscht wird. Über das Verhindern der Ausscheidung von Weinstein durch Entfernen des Kaliums mit Hilfe von Kationenaustauschern sind zahlreiche Arbeiten veröffentlicht und Patente angemeldet und erteilt worden.The concentration of potassium can currently only be in practice can be reduced by cation exchangers. Through the treatment a wine with cation exchangers will have more potassium or less selectively removed from the wine. For the reduction of the potassium concentration it does not matter whether the potassium ion by a hydrogen ion or by another cation, e.g. Sodium, is exchanged. Numerous works and patents have been published on the prevention of the excretion of tartar by removing the potassium with the aid of cation exchangers registered and granted.
Insgesamt zeigt die umfangreiche Literatur über die Behandlung der Weine mit Kationenaustauschern, daß die Ausscheidung von Weinstein auf diese Weise mit Sicherheit verhindert werden kann. Außerdem können noch andere Verbesserungen erzielt werden.Overall, the extensive literature on the treatment of wines with cation exchangers shows that the excretion of Weinstein can be prevented with certainty in this way. Other improvements can also be made.
Vor allem in der SektIndustrie ist man in großem Umfang dazu übergegangen, die für die Herstellung von Schaumweinen bestimmten Weine durch eine Behandlung mit Ionenaustauschern weinsteinstabil zu machen.In the sparkling wine industry in particular, there is a great deal to do with it passed over, the wines intended for the production of sparkling wines by a treatment with ion exchangers tartar-stable close.
Trotz der einfachen und sicheren Durchführbarkeit des Verfahrens hat es einen großen Nachteil insofern als der Wein dabei mit Stoffen in Berührung kommt, deren ernährungs-physiologische Unbedenklichkeit bezw. Untoxizität zur Zeit noch nicht feststeht".Despite the simple and safe feasibility of the procedure it has a major disadvantage insofar as the wine comes into contact with substances whose nutritional and physiological harmlessness respectively Non-toxicity has not yet been established ".
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Es besteht auch die Möglichkeit, daß von den Ionenaustauschern monomere, oligomere oder polymere Substanzen an den Wein abgegeben werden und darin verbleiben, so daß der Verbraucher unter Umständen ernährungsphysiologisch nicht unbedenkliche bezw. toxische Stoffe zu sich nimmt. Das hat den Gesetzgeber dazu veranlaßt, die Verwendung von Ionenaustauschern für die Behandlung von Nahrungs- und Genußmitteln grundsätzlich zu verbieten. Die Erzeuger von Weinen und Schaumweinen sind dadurch in große Verlegenheit gekommen und müßten zu den vorstehend beschriebenen alten, technisch und wirtschaftlich unbefriedigenden Verfahren zurückgehen, wenn nicht ein ohne Ionenaustauscher arbeitendes, brauchbares, sicheres und wirtschaftlich befriedigendes Verfahren zur Weinsteinstabilisierung entwickelt wird.There is also the possibility that the ion exchangers will release monomeric, oligomeric or polymeric substances into the wine are and remain in it, so that the consumer may or may not be nutritionally harmless. toxic Ingests substances. This has led the legislature to stop the use of ion exchangers for the treatment of food and to prohibit luxury foods as a matter of principle. Wine and sparkling wine producers are embarrassed as a result come and would have to go back to the old, technically and economically unsatisfactory processes described above, if not a usable, safe and economically satisfactory method of tartaric stabilization that works without ion exchangers is being developed.
Der vorliegenden Erfindung lag also die Aufgabe zu Grunde, ein solches Verfahren zu schaffen.The present invention was therefore based on the object of creating such a method.
Diese Aufgabe wurde erTindungsgemäß in der Weise gelöst, daß Weine, Traubenmoste und -safte der Elektrodialyse unterworfen werden.According to the invention, this object was achieved in such a way that Wines, grape musts and grape juices are subjected to electrodialysis.
Es ist bekannt, daß mit Hilfe der Elektrodialyse Molke entsalzt werden kann ("Deutsche Milchwirtschaft", Hildesheim 48/1971, Seiten 2158 und 2161/2162, und 49/1971, Seiten 2204/2205). Auch zum Entsalzen von Meer- und Brackwasser wird die Elektrodialyse bereits angewendet.It is known that electrodialysis can be used to desalinate whey ("Deutsche Milchwirtschaft", Hildesheim 48/1971, Pages 2158 and 2161/2162, and 49/1971, pages 2204/2205). Electrodialysis is also already being used to desalinate seawater and brackish water.
Auch auf dem Gebiet der Aufbereitung radioaktiv kontaminierter Abwässer im Bereich schwacher specifischer Aktivitäten bei einem mittleren Ionengehalt des Abwassers ClO DH soll die Elektrodia-Also in the field of the treatment of radioactively contaminated wastewater in the area of weak specific activities at one mean ion content of the wastewater ClO DH should the electrodia-
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lyse anwendbar sein, während sie für die Aufbereitung radioaktiver Abwässer höherer specifischer Aktivität wegen mechanischer {Instabilität der Membranen noch zu unwirtschaftlich ist ("Radioaktive Abfälle", Mai 1967, Band 27 - Aufbereitung, Lagerung, Beseitigung -, Verfasser: S.J.B. Krawczynski, Verlag Earl Thiemig KG, Münehen).lysis may be applicable while being radioactive for processing Wastewater with higher specific activity due to mechanical {The instability of the membranes is still too uneconomical ("Radioactive Waste ", May 1967, Volume 27 - Preparation, Storage, Disposal -, Author: S.J.B. Krawczynski, Publishing House Earl Thiemig KG, Münehen).
Andere bekannte Anwendungsgebiete der Elektrodialyse sind Wiedergewinnung von Katalysatoren, die in Lösung gegangen waren, Aufbereitung verdünnter Säuren, Reinigung chemischer und pharmazeutischer Produkte und Reinigung von bestimmten Nebenprodukten in der Zuckerindustrie.Other known uses of electrodialysis are recovery of catalysts that had gone into solution, processing of dilute acids, cleaning of chemical and pharmaceutical products Products and purification of certain by-products in the sugar industry.
Durch diese bekannten Anwendungsgebiete der Elektrodialyse ist ein technisch brauchbares Verfahren zur Weinsteinstabilisierung von Weinen und Traubenmosten,ausgehend von dem Prinzip der Elektrodialyse, dem Fachmann nicht an die Hand gegeben. Es bedurfte umfangreicher Überlegungen und Versuche, um die Elektrodialyse für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet zu machen.Through this known areas of application of electrodialysis is a technically useful process for the tartar stabilization of wines and grape musts, based on the principle of electrodialysis, not given to the expert. It took extensive thought and experimentation to make electrodialysis to make suitable for the method according to the present invention.
Nach dem erfindungsgemäßen neuen Verfahren zur Weinsteinstabilisierung wird, wie bei der Behandlung mit Ionenaustauschern, die Konzentration von Kalium- und Tartrationen gesenkt, aber ohne daß nun der Wein mit irgendwelchen ernährungs-physiologiseh nicht einwandfreien Stoffen in Berührung kommt.According to the new method for tartaric stabilization according to the invention As with the treatment with ion exchangers, the concentration of potassium and tartrate ions is reduced, but without this Now the wine comes into contact with any nutritionally and physiologically imperfect substances.
Der Verlauf des Verfahrens und die dafür erforderlichen Vorrichtungen sind in Abbildung 1 schematisch dargestellt:The course of the procedure and the devices required for it are shown schematically in Figure 1:
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Der Wein oder Traubenmost oder -saft wird durch eine Dialysierkammer D geleitet, die auf beiden Seiten durch eine oder mehrere ernährungsphysiologisch unbedenkliche, für Kalium- und Tartrationen durchlässige semipermeable Membranen 1 begrenzt und so von der umgebenden Spülflüssigkeit getrennt ist. Links und rechts von der Dialysierkammer D sind Anodenraum A mit Anode 2 und Kathodenraum KA mit Kathode 3 angeordnet. Die Elektroden 2 und 3 werden von einer leitenden Flüssigkeit umspült. Die Ziffern 4 stellen Pumpen und die Ziffern 5 Gasabscheider dar.The wine or grape must or juice is passed through a dialysis chamber D directed, on both sides by one or more nutritionally harmless, for potassium and tartrations permeable semipermeable membrane 1 is limited and so separated from the surrounding rinsing liquid. Left and right of of the dialysis chamber D are anode compartment A with anode 2 and cathode compartment KA with cathode 3 arranged. The electrodes 2 and 3 are bathed in a conductive liquid. Place the digits 4 Pumps and the digits 5 represent gas separators.
Legt man an die Elektroden eine Gleichstromspannung von bis zu etwa 80 V, so wandert das Kaliumion durch die Membran zur Kathode 3 und das Säureion durch die Membran zur Anode 2. Für die Abscheidung von 0,406 mg Kalium wird 1 Amp. benötigt. Die Stromstärke richtet sich demnach nach der Menge des abzuscheidenden Kaliums. Die elektrolytische Spüllösung hat die Aufgabe, die in Ionenform vorliegenden Stoffe und die bei der Entladung der Ionen an den Elektroden entstehenden Gase abzuführen. Der Durchfluß des Weines durch die Dialysierkammer und der Spülflüssigkeit durch die Anoden- und Kathodenräume kann kontinuierlich gestaltet werden. Spannung, Stromstärke und Durehflußmenge werden nun so geregelt, daß im Wein die Konzentration von Kalium und Säure so weit erniedrigt wird, daß der Wein als weinsteinstabilisiert gelten kann. Es hat sich herausgestellt, daß es zweckmäßig ist, den Kaliumgehalt des Weines, Traubenmostes oder -saftes so weit zu senken, daß darin noch etwa 450 mg Kalium pro Liter verbleiben. Erfahrungsgemäß sind Wein und Säfte stabil, wenn diese Konzentration an Kalium unterschritten wird, wenn also normale Konzentrationen an Weinstein, nämlich 1 bis 4g/l vorliegen.If a direct current voltage of up to about 80 V is applied to the electrodes, the potassium ion migrates through the membrane to the cathode 3 and the acid ion through the membrane to the anode 2. 1 amp. Is required for the deposition of 0.406 mg of potassium. The strength of the current is therefore based on the amount of potassium to be deposited. The task of the electrolytic rinsing solution is that in The substances present in the ion form and the gases produced when the ions are discharged at the electrodes are removed. The flow the wine through the dialysis chamber and the rinsing fluid through the anode and cathode compartments can be designed continuously will. Voltage, amperage and flow rate are now regulated in such a way that the concentration of potassium and acid in the wine is lowered to such an extent that the wine can be considered tartar-stabilized. It has been found that it is useful to lower the potassium content of the wine, grape must or juice so much that it still contains about 450 mg of potassium per liter. Experience has shown that wine and juices are stable when the potassium concentration falls below this level, i.e. normal concentrations of tartar, namely 1 to 4g / l.
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Es wurde gefunden, daß es wichtig ist, die Spülflüssigkeiten im Anoden- und Kathodenraum auf einen gleichen oder annähernd gleichen osmotischen Druck zu bringen, wie er in der zu behandelnden Flüssigkeit vorhanden ist. Dazu eignen sich z.B. Wein, Most und eine wässrige Alkohollösung. Man kann durch diese Maß- · nähme semipermeable Membranen verwenden, die billig und im Handel leicht erhältlich sind. Wenn keine Einstellung des osmotischen Druckes im Anoden- und Kathodenraum vorgenommen wird, so müssen Membranen verwendet werden, die nur die Wanderung von Anionen oder Kationen zulassen, aber den Durchtritt von Wasser ausschließen. Solche Membranen sind erfahrungsgemäß nur schwer herstellbar und daher teuer. Wenn die Membranen infolge des osmotischen Druckgefälles auch nur Spuren von Wasser durchlassen, tritt eine unerwünschte Verdünnung des Weines oder Saftes ein. ■■■ ■ It has been found that it is important to bring the rinsing liquids in the anode and cathode compartments to the same or approximately the same osmotic pressure as is present in the liquid to be treated. Wine, must and an aqueous alcohol solution are suitable for this. As a result of this measure, semipermeable membranes can be used which are cheap and easily available on the market. If the osmotic pressure in the anode and cathode compartments is not adjusted, membranes must be used which only allow the migration of anions or cations but prevent the passage of water. Experience has shown that such membranes are difficult to manufacture and are therefore expensive. If the membranes allow even traces of water to pass through as a result of the osmotic pressure gradient, an undesirable dilution of the wine or juice occurs . ■■■ ■
Es wurde weiter gefunden, daß es besonders zweckmäßig ist, den Anoden- und/oder Kathodenraum mit der Flüssigkeit zu spülen, die der Elektrodialyse unterworfen werden soll (Abb.2).It has also been found that it is particularly useful to rinse the anode and / or cathode compartment with the liquid, to be subjected to electrodialysis (Fig.2).
Durch Verwendung von verschiedenartigen Spülflüssigkeiten im Anoden- und Kathodenraum lassen sich Maßnahmen durchführen, die besonders überraschend sind:By using different types of rinsing liquids in the anode and cathode compartments, measures can be taken which are particularly surprising:
Wenn man z.B. Moste oder Weine von Trauben aus südlichen Ländern mit niedrigem Säuregehalt der Elektrodialyse unterwirft und so verfährt, daß als Spülflüssigkeit durch den Anodenraum die aus der Dialysierkammer austretenden Weine, Traubenmoste oder -safte, eventuell sogar mehrmals, geleitet werden, wird eine Erhöhung des Gehaltes an fitrierbarer Gesamtsäure erzielt (Abb.3).For example, if you subject musts or wines made from grapes from southern countries with low acidity to electrodialysis and so on processes that the wines, grape musts or juices emerging from the dialysis chamber are used as rinsing liquid through the anode compartment, possibly even several times, an increase in the content of filterable total acid is achieved (Fig.3).
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Wenn man umgekehrt in der Weise verfährt, daß man in die Dialysierkammer Weine, Traubenmoste oder -safte mit niedrigem Kaliumgehalt leitet und als Spülflüssigkeit durch den Kathodenraum die aus der Dialysierkammer austretende Flüssigkeit schickt, wird der Gehalt an titrierbarer Säure herabgesetzt (Abb.4).If one proceeds the other way around in such a way that one enters the dialysis chamber Wines, grape musts or grape juices with a low potassium content conducts and acts as a rinsing liquid through the cathode compartment sends liquid escaping from the dialysis chamber, the content of titratable acid is reduced (Fig. 4).
Das neue Verfahren eignet sich auch zum Aufsäuern weinsäurearmer Weine und Moste, wenn man als Spülflüssigkeit im Kathodenraum eine Flüssigkeit gleichen osmotischen Druckes, z.B. Wein oder Most^ verwendet und als Spülflüssigkeit durch den Anodenraum den säureärmeren Wein oder Most leitet (Abb.5).The new process is also suitable for acidifying wines and musts that are low in tartaric acid, if they are used as rinsing liquid in the cathode compartment a liquid of the same osmotic pressure, e.g. wine or must ^ is used and as a rinsing liquid through the anode space wine or must with less acidity (Fig.5).
Auch ein Herabsetzen des Säuregehaltes in Wein oder Most mit geringem Kaliumgehalt ist möglich in der Weise, daß als Spülflüssigkeit im Anodenraum eine Flüssigkeit gleichen osmotischen Druckes, z.B. Wein oder Most, dient und daß als Spülflüssigkeit durch den Kathodenraum der kaliumärmere Wein geleitet wird (Abb.6)A lowering of the acidity in wine or must with a low potassium content is possible in such a way that as a rinsing liquid In the anode compartment a liquid with the same osmotic pressure, e.g. wine or must, is used and that as a rinsing liquid the lower-potassium wine is passed through the cathode compartment (Fig. 6)
In den schematischen Abbildungen 1 bis 6 steht K für Kaliumion, HT für Tartration, H2 für Wasserstoff und O2 für Sauerstoff. Die Ergebnisse bei der Anwendung der Elektrodialyse zur Weinsteinstabilisierung von Weinen und Mosten sind überraschend und vielseitig. Man kann zunächst den Effekt erreichen, daß, wie bei der natürlichen Abscheidung von Weinstein, die Konzentration von. Kalium und Weinsäure so weit gesenkt wird, daß keine Ausscheidung von Weinstein mehr erfolgt. Das Verfahren entspricht also der beschleunigten Ausscheidung von Weinstein, wie sie durch das teure und langwierige Kühlverfahren erreicht wird, ist aber wesentlich billiger und schneller durchzuführen. Gegen-In the schematic figures 1 to 6, K stands for potassium ion, HT for tartrate ion, H 2 for hydrogen and O 2 for oxygen. The results of using electrodialysis to stabilize tartaric acid in wines and musts are surprising and varied. One can first achieve the effect that, as with the natural deposition of tartar, the concentration of. Potassium and tartaric acid are reduced to such an extent that no more tartar is excreted. The process corresponds to the accelerated elimination of tartar, as it is achieved by the expensive and lengthy cooling process, but it is much cheaper and quicker to carry out. Against-
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über- dem Verfahren zur Behandlung von Weinen und Mosten mit Ionenaustauschern hat das neue Verfahren außer den bereits oben geschilderten Ergebnissen noch den besonderen Vorteil, daß die Weine ihren natürlichen Geschmack behalten. Wenn bei der Behandlung mit Ionenaustauschern Kalium gegen Wasserstoffionen ausgetauscht wird, erhält man Weine mit derartig saurem Geschmack, daß sie nicht mehr genießbar sind. Wenn Kalium gegen Natrium ausgetauscht wird, erhält-man Weine mit einem unnatürlich hohen Gehalt an Natrium. Man erhält einen Wein, der gegenüber seiner natürlichen Zusammensetzung vollständig verändert ist. Mit Ionenaustauschern behandelte Weine sind analytisch ohne Schwierigkeiten erkennbar, vor allem wenn Kalium gegen Natrium ausgetauscht ist. Das ist bei den mit dem neuen Verfahren -behandelten Weinen nicht der Fall, da deren Zusammensetzung derjenigen entspricht, wie sie etwa nach der Weinsteinstabilisierung durch Kühlung vorliegt. Es war aber nicht vorauszusehen, daß durch eiektrodialytische Behandlung, also durch Entfernung der Kalium- und Weinsäureionen, in einer so einfachen, kostensparenden und schnell durchzuführenden Weise eine Weinsteinsta— bilisierjung-ierreicht werden würde. Besonders überraschend ist es, daß das Verfahren so variabel gestaltet werden kann, daß es möglich ist, den Gehalt an titrierbarer Säure durch .geeignete Führung der zu behandelnden Weine und Moste mit verschiedenen Kalium- und Säuregehalten durch Dialysierkammer und Anoden- und Kathodenspülräume zu erhöhen oder zu erniedrigen.above-the method for treating wines and musts with In addition to the results already described above, the new process has the particular advantage of ion exchangers, that the wines retain their natural taste. If at treatment with ion exchangers potassium versus hydrogen ions is exchanged, you get wines with such a sour taste that they are no longer palatable. When potassium against Sodium is exchanged, you get wines with an unnatural high content of sodium. The result is a wine that is completely different from its natural composition is. Wines treated with ion exchangers can be identified analytically without difficulty, especially when potassium versus sodium is exchanged. This is not the case with the wines treated with the new process, since their composition is the same corresponds to how it is present after the tartaric stabilization by cooling. But it was not to be foreseen that by electro-dialytic treatment, that is, by removal of potassium and tartaric acid ions, a tartar sta- bilisierjung-ierreich would be achieved. It is particularly surprising that the process can be made so variable that it is possible is to control the content of titratable acidity through appropriate management of the wines and musts to be treated with various potassium and acid levels through dialysis chamber and anode and cathode rinsing rooms to raise or lower.
Das neue Verfahren zur Weinsteinstabilisierung kann kontinuierlich und diskontinuierlich durchgeführt werden.The new process for tartar stabilization can be continuous and carried out discontinuously.
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Die Abbildung 7 zeigt das Schema eines Gerätes zur Durchführung der Elektrodialyse gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Es stellen dar Ziffern 1 je eine Druckplatte, Ziffern 2 je eine Kunststoffplatte, Ziffer 3 die Anode und Ziffer 4 die Kathode, die Ziffern 5 Dichtungen, Ziffer 6 einen Rahmen, Ziffern 7 semipermeable Membranen, Ziffern 8 Stützeinlagen in Form von welligen Kunststoffkörpern, Ziffern 9 Pumpen für die Spülflüssigkeiten und Ziffern 10 Gasabscheider.Figure 7 shows the scheme of a device for carrying out the electrodialysis according to the method according to the invention. It Numbers 1 each represent a pressure plate, numbers 2 each a plastic plate, number 3 the anode and number 4 the cathode, the numbers 5 seals, number 6 a frame, numbers 7 semipermeable membranes, numbers 8 support inserts in the form of wavy Plastic bodies, numbers 9 pumps for the flushing liquids and numbers 10 gas separators.
Als semipermeable Membranen für das vorliegende Verfahren werden Membranen aus Polymeren, z.B. aus Polyolefinen, chlorierten Polyolefinen, Polyamiden und Polysacchariden, wie Celluloseacetat oder Celluloseäthylather,verwendet.As semipermeable membranes for the present process, membranes made from polymers such as polyolefins are chlorinated Polyolefins, polyamides and polysaccharides, such as cellulose acetate or cellulose ethyl ether, are used.
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Claims (8)
Dialysierkammer austretende Wein geleitet wird (Abb.4).6. The method according to claims 2 to 4, characterized in that the rinsing liquid through the cathode chamber from the
Wine escaping from the dialysis chamber is directed (Fig.4).
Wein oder Most geleitet wird (Abb.5).7. The method according to claims 2 to 4, characterized in that a low-acid rinsing liquid through the anode space
Wine or must is passed (Fig.5).
geringem Kaliumgehalt geleitet wird (Abb.6).8. The method according to claims 2 to 4, characterized in that a wine is used as the rinsing liquid through the cathode space
low potassium content (Fig.6).
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