DE2408896A1 - Verfahren zur behandlung von getraenken - Google Patents
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Description
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
Br-her 509 Leverkusen, Bayerwerk
22. Februar 1974
Verfahren zur Behandlung von Getränken
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schönen
von Getränken, die maßgeblich Eiweiß, Aminosäuren und/oder Kohlenhydrate enthalten, insbesondere Traubenweine, Obstweine
und die zur Herstellung dieser Getränke erforderlichen Moste in unvergorenem, teilvergorenem oder vergorenem Zustand, oder
auch Fruchtsäfte.
Unter dem Begriff "Getrankeschönung" wie z.B. "Weinschönung"
versteht man allgemein die Vorbereitung des Getränkes für die Glanzheil-Filtration, Stabilisierungsmaßnahmen gegen Nachtrübungen
und eventuell erforderliche Geruchs-, Geschmacksund Farbkorrekturen. Das Schönungsmittel soll zunächst kolloide
Trübungen, die nicht oder nur schlecht filtrierbar sind, in einen Zustand bringen, der eine schnelle, einwandfreie Filtration
ermöglicht. Es soll ferner lösliche Stoffe, die zu einem späteren Zeitpunkt Nachtrübungeri verursachen, chemisch
oder physikalisch binden und ausflocken. Außerdem ist erwünscht, daß Geruchs-, Geschmacks- und Farbfehler beseitigt
oder gemildert werden. Bei diesen Vorgängen wird eine möglichst geringfügige Änderung der Getränkestruktur angestrebt,
d.h. es sollen nur die unerwünschten Inhaltsstoffe entfernt werden.
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Es ist bereits bekannt, Weine und Säfte durch Verwendung von Gelatine zu schönen, wobei nachgewiesen werden konnte,
daß sich die Gelatine hauptsächlich mit Gerbstoffen verbindet und diese ausflockt. Neben der klärenden Wirkung durch
die Adsorptionskraft der Gelatine-Gerbstoff-Flocken kommt der Gelatineschönung damit eine geschmackskorrigierende
Wirkung zu. Auch gehört es bereits zum Stand der Technik, die klärende Wirkung der Gelatine durch Zusatz von Tannin
zu verbessern. Heute ist es jedoch allgemein üblich, anstelle von Tannin Kieselsäureaquasole zu verwenden.
Kieselsäureaquasole - allgemein als Kieselsole bekannt sind kolloide Lösungen von Siliciumdioxid in Wasser. Das
Siliciumdioxid liegt dabei in Form von kugelförmigen, dichten, unvernetzten und an der Oberfläche hydroxylierten
Partikeln vor. Die Partikelgröße der Kolloidteilchen beträgt ca. 2 - 100 mu,' wobei oft die bequem zu messende und
mit der Teilchengröße korrelierende spezifische Oberfläche angegeben.wird, die ca. 50 - oOO m /g nach BET beträgt und
ausdrückt, welche Oberfläche 1 g getrocknetes SiOp aus dem Aquasol entwickeln würde.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung solcher Kieselsole bekannt. Sie sind als schwach alkalische bzw. schwach
saure Lösungen in 30 $-iger Konzentration (angegeben als
Gew.-%) handelsüblich, jedoch ist es ohne weiteres möglich,
zwischen 15 und 60 % SiOp liegende Konzentrationen herzustellen.
Durch die Verwendung von Kieselsolen bei der Gelatineschönung konnten Klärwirkung und Gerbstoffentfernung bedeutend verbessert
werden, doch ist es bis heute noch nicht ohne weiteres möglich, die beiden Komponenten schnell und vollständig
zu flocken. Auch wird angestrebt, das Volumen des sich
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bildenden Niederschlags ("Trüb") möglichst gering zu halten,
d.h. einen möglivjhst dichten und sich schnell absetzenden "Trüb" zu erzielen.
Ein großer Nachteil der bisherigen Gelatine-Kieselsol-Sehönung
ist ferner, daß dabei nur geringfügige Mengen an hochmolekularen, wärmelabilen, kolloid gelösten Eiweißverbindungen,
die für Nachtrübungen verantwortlich sind, entfernt werden, so daß sich auf diese 'Weise keine Eiweißstabilisie- .
rung erreichen läßt. Als besonders nachteilig wird angesehen, daß Kieselsole bisher nur mit Gelatineeiweiß, nicht aber mit
dem Getränkeeiweiß flockten, so daß sie nur in Kombination mit Gelatine eingesetzt werden konnten.
Im Bedarfsfall war es bisher erforderlich, neben der Gelatine -Kieeelsol-Schönung eine Eiweißstabilisierung z.B. des
Weines durch Behandlung mit Bentoniten durchzuführen. Ein großer Nachteil dieser Behandlungsweise liegt darin, daß
praktisch zwei verschiedene Arbeitsgänge erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, daß Bentonit je
nach Herkunft und Charge von unterschiedlicher Aktivität ist. Zudem wirkt Bentonit wenig selektiv, so daß die Getränkestruktur
zu stark verändert werden kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zum Schönen von Getränken, die Eiweiß, Aminosäuren und/oder
Kohlenhydrate enthalten, insbesondere Traubenweine, Obstweine und die zur Herstellung dieser Getränke erforderlichen
Moste in unvergorenem, teilvergorenem oder vergorenem Zustand, oder Fruchtsäfte, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Getränk bzw. dessen Vorprodukt mit einem mit.Aluminiumverbindungen
modifizierten Kieselsol und gegebenenfalls Gelatine versetzt und der entsprechende Niederschlag abgetrennt
wird.
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Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß man mit Kieselsolen Getränkeeiweißkolloide ausfällen kann, wenn
man diese Kieselsole mit Aluminiumverbindungen wie Kalium-, Natrium-, Lithium- oder Tetramethylammoniumaluminat, vorzugsweise
mit Natriumaluminat modifiziert hat.
Verfahren zur Herstellung dieser mit Aluminiumverbindungen modifizierten Kieselsole sind bekannt. Eine Möglichkeit zur
Herstellung solcher Sole wird z.B. in der amerikanischen Patentschrift 2 892 797 beschrieben.
Solche modifizierten Sole zeichnen sich dadurch aus, daß die negative Aufladung der einzelnen Kolloidpartikeln erhöht
wird, was auch im Wert des Zeta-Potentials angezeigt wird.
Schon die Modifizierung von Kieselsolen mit geringen Mengen Natriumaluminat genügt, um eine Reaktion mit dem Getränkeeiweiß
und damit eine Verbesserung der Eiweißstabilität von Getränken zu bewirken.
Bei der Schönung von Getränken haben sich folgende Vorteile
des aluminiummodifizierten Sols gegenüber dem unbehandelten Sol ergeben:
1) Aluminiummodifizierte Sole allein können mit Getränkeeiweißkolloiden
reagieren und diese ausfällen. Dadurch wird die Eiweißstabilität des Getränkes erhöht.
2) In Kombination mit Gelatine wirken die mit Aluminiumverbindungen
modifizierten Sole besser als die normalen Sole. Der Niederschlag ist dichter und setzt sich schnel
ler ab (kleineres dichtes Trubdepot).
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3) Die auf die Wirkung der Gelatine zurückzuführende Reduzierung
des Gerbstoffgehaltes (bestimmt durch die Analyse der Anthocyanidine nach K. Wucherpfennig und K.D. Millies,
Deutsches Weinbau-Jahrbuch 1975, S. 157 - l6o) ist bei
Verwendung der modifizierten Kieselsole weitgehender als bei normalen Solen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gelatine-Kieselsol-Schönung
unter Verwendung des modifizierten Kieselsols wird in an sich bekannter Weise durchgeführt.
Die beiden Komponenten werden getrennt voneinander, zweckmäßig mittels Dosierpumpen oder anderen Dosiervorrichtungen
beim Weinabstich oder ähnlichen Operationen bei der Fruchtsaftherstellung, mit dem zu schönenden Getränk vermischt.
Mengen und Mengenverhältnisse müssen durch Vorversuche festgestellt
werden. Im allgemeinen empfiehlt es sich, pro Hektoliter Getränke 10 g bis 100 g modifiziertes, 30 #-iges KIeselsol
zuzusetzen. In Einzelfällen kann es jedoch wünschenswert sein, diese Menge erheblich zu überschreiten.
Ferner wurde gefunden, daß die aluminiummodifizierten Kiesel*
sole in allen bisher untersuchten Fällen momentan ausflocken, wenn sie im richtigen Verhältnis mit Gelatine eingesetzt
werden. Das Gewichtsverhältnis Gelatine : Kieselsol JO % beträgt
dabei im allgemeinen 1:5 bis 1:10, in Einzelfällen kann es jedoch bis 1:20 betragen. Als Gelatine werden Stoffe
verstanden, wie sie z.B. in "Flüssiges Obst, 9/1972, S. 388
bis 4o6" beschrieben sind.
Das sich nach der Ausflockung bildende Trubdepot ist dabei dichter als bei Verwendung normaler Kieselsole und setzt
sich schnell ab. Neben Gelatine können auch gegebenenfalls
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noch weitere Zusätze, wie z.B. Polyvinylpyrrolidon, Casein, Blutalbuminpulver, Magermilch, Magermilchpulver, Molkepulver
und Hausenblase zugesetzt werden.
Die Einstoffschönung mit modifiziertem Kieselsol kann ausgeführt werden wie eine Gelatine-Kieselsol-Kom-'
binationsschönung, wobei jedoch im allgemeinen größere Kieselsolmengen
als bei der Kombinationsschönung verwendet werden. Das Kieselsol wird dem zu schönenden Getränk zweckmäßig
beim Abstich zudosiert, nach erfolgter Ausflockung und Absetzen des Trubs wird durch Filtration, Zentrifugieren
oder Dekantieren getrennt. Erforderlich ist die Ermittlung der Schönungsmittelmenge durch Vorversuche.
Sie richtet sich nach dem Eiweißgehalt des Getränks. Wie in den Beispielen beschrieben ist, tritt eine Selbstflockung
des Getränkeeiweißes mit Kieselsol innerhalb sehr breiter Zugabegrenzen ein.
Die zur Anwendung kommenden Kieselsole zeichnen sich durch einen z.B. vom Natriumaluminat herrührenden Aluminiumoxidgehalt
von 0,03 - 1,0 Gew.-%, bezogen auf wäßriges Kieselsol,
aus. Auch Kieselsole mit einem Aluminiumoxidgehalt von über 1,0 % verhalten sich im Sinne der Erfindung, doch
bringen sie keine nennenswerten Vorteile mehr.
Die spezifische Oberfläche nach BET des Sols ist nicht besonders kritisch für den beanspruchten Schönungseffekt, es
können handelsübliche Kieselsole von 50 - 600 m2/g und auch
über diese Grenzen hinausgehende Sonderq.ualitäten - entsprechend modifiziert - verwendet werden.
Die Konzentration der handelsüblichen Kieselsole beträgt 15 bis maximal 60 %, besonders üblich sind 30 #-ige Kieselsole.
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Die Kieselsole können konzentriert, d.h. als 30 bis 60 #-ige Sole, bevorzugt als 30 #-ige Sole, zur Anwendung
gelangen, sie können jedoch auch vor der Anwendung .auf eine beliebige Konzentration unter 40 J* verdünnt werden,
ohne daß sich Schönungsleistung und Schönungseigenschaften verändern.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert werden:
Le A 15 574 - 7 -
509835/0561
2408898
Vergleichsbeispiel:
-Jf'
Dieses Beispiel beschreibt die Wirkung eines normalen, nicht modifizierten J>Q #-igen Kieselsols mit einer spezifischen
Oberfläche nach BET von 160 m /g.
Je 1 1 eines trüben, eiweißreichen Traubenweins, gekeltert aus eines Rieslingrebe, der im nicht stabilisierten, ungeschönten
Zustand soviel Eiweiß enthält, daß nach der Methode von KJeldahl 447 mg Stickstoff pro 1 gefunden werden, wird
mit 2, 4, 6, 10, 15 und 20 ml Kieselsol vermischt. Es tritt in keinem Fall eine nennenswerte Ausflockung ein. Ein Liter
des gleichen Ausgangsweines wird unter Rühren mit 3 g einer 10 #-igen, wäßrigen Gelatinelösung und anschließend mit
J> ml Kieselsol versetzt. Die auftretende starke Trübung
flockt nach einigen Minuten aus, der Trüb setzt sich über Nacht ab, wobei sich ein Trubvolumen von 12 Volumen-^ ausbildet.
Nach dem Abfiltrieren des geschönten Weines wird wiederum der Stickstoffgehalt nach Kjeldahl bestimmt. Er
beträgt 4^0 mg pro 1, hat sich also gegenüber dem ungeschönten
Wein nur unwesentlich geändert.
Außerdem werden Wärmetests ajn geschönten und am Ausgangswein
durchgeführt, indem 95 ml Wein mit 5 ml gesättigter Ammoniumsulfatlösung
versetzt 9 Stunden bei 6o°C und anschließend 15 Minuten bei O0C aufbewahrt werden und als Maß für die
auftretende Eiweißtrübung die Extinktion bei 650 mu mittels
eines Photometers gemessen wird. Sie beträgt in beiden Fällen 0,17.
Le A 15 574 - 8 -
509835/0561
Beispiel 1: ·9%
Je 1 1 des ungeschönten, eiweißreichen Traubenweines aus dem Vergleichsbeispiel wird mit 2, 4, 6, 10, 15 und 20 ml
Kieselsol, das durch Behandlung mit Natriumaluminat modifiziert wurde, vermischt. Das modifizierte Kieselsol enthielt
0,36 g AIoO-* pro 100 g Kieselsol - eingebracht als Natriumaluminat
- und besaß eine spezifische Oberfläche von loO m /g nach BET. Es tritt in allen Fällen eine Ausflockung
des Kieselsols ein, wobei sich der Wein unter Ausbildung eines Trubdepots klärt. Zur analytischen Bestimmung wird
der Versuch mit 6 ml des modifizierten Soles herausgegriffen, wobei nach.wenigen Minuten eine deutlich sichtbare
Ausflockung eintritt, die sich über Nacht unter Ausbildung eines Trubdepots von 4 Vol.-# absetzt. Nach dem Abfiltrieren
des Trubs wird der Stickstoffgehalt nach Kjeldahl mit 210 mg/1 ermittelt. Der Wärmetest ergibt eine Extinktion
von 0,08 bei 650 mu.
Je 1.1 eines gerbstoffreichen Apfelweines mit 280 mg Leucoanthocyanen
pro 1 (bestimmt nach K.Wucherpfennig und K.D. Millies, Deutsches Weinbau-Jahrbuch 1975, S. 157 - I60) werden
mit je 0,3 g einer sauer geäscherten Gelatine mit einer
Bloomzahl von 90 (in Form einer 10 #-igen wäßrigen Lösung) und 2,5 ml Kieselsol mit einer spezifischen Oberfläche von
I60 m /g bzw. 2,5 ml eines mit Natriumaluminat modifizierten Kieselsols (0,24 g AlgO^/lOO g Kieselsol) mit I60 m2/g nach
BET geschönt. Beide Proben flocken innerhalb weniger Minuten aus, dabei das aluminatmodifizierte Sol etwas schneller
als die Vergleichsprobe. Der mit dem Vergleichssol geschönte
Le A 15 574 - 9 -
509835/0561
Apfelwein bildet nach einer Absitzzeit von ca. 15 Stunden
ein Trubvolumen von 6 Vol.-^, das Kieselsol der Erfindung
bildet im Apfelwein ein Trubdepot von 4 Vol.-^. Der Gehalt
an Leucoanthocyanen ist in der Vergleichsprobe auf I06 mg/l,
in der mit dem aluminatmodifizierten Kieselsol geschönten Probe auf J4 mg/l zurückgegangen.
Le A 15 572I- - 10 -
509835/0561
Claims (2)
- Patentansprüche: •ΜΙ) Verfahren zum Schönen von Getränken, die Eiweiß, Aminosäuren und/oder Kohlenhydrate enthalten, insbesondere Traubenweine, Obstweine und die zur Herstellung dieser Getränke erforderlichen Moste in unvergorenem, teilvergorenem oder vergorenem Zustand, oder Fruchtsäfte, dadurch gekennzeichnet, daß das Getränk bzw. dessen Vorprodukt mit einem mit Aluminiumverbindungen modifizierten Kieselsol und gegebenenfalls Gelatine versetzt und der entsprechende Niederschlag abgetrennt wird,
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumverbindung Natriumaluminat eingesetzt wird.Le A 15 574 -H-509835/0561
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