DE2646920A1

DE2646920A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausscheiden ueberschuessiger kalziumsalze aus getraenken

Info

Publication number: DE2646920A1
Application number: DE19762646920
Authority: DE
Inventors: Otto Rhein
Original assignee: Henkell and Co
Current assignee: Henkell and Co
Priority date: 1976-10-18
Filing date: 1976-10-18
Publication date: 1978-04-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausscheiden
überschüssiger Kalziumsalze aus Getränken Die Erfindung betrifft ein Verfahren lmd eine Vorrichtung zum Ausscheiden überschüssiger Kalziumsalze aus Getränken, in denen diese Salze in Lösung enthalten sindf Sofern Most, Wein etc. ein Ubermaß an Säure enthalten, wird in der Regel eine Entsäuerung mithilfe von koblensaurem Kalk (Kalziumkarbonat) oder mithilfe von ACIDEX-Spezialkalk durchgeführt, wobei das Kalziumkarbonat umgesetzt wird zu Kalziumtartrat oder zum Doppelsalz des Kalzium aus Wein-oder Apfelsäure. Da diese Salze nur in sehr geringem Maße in Most, Wein etc. löslich sind, werden sie in kristalliner Form ausgeschieden. Die Ausscheidung erfolgt indes nicht gleich und oft genug unvollständig. Die Ausscheidung kann durch Kühlung nur unwesentlich gefördert werden. Die Verarbeiter von Most, Wein etc. müssen daher oft mehrere Wochen nach Zusatz des kohlensauren Kalks auf das Ende der Ausscheidung warten. Zuweilen fällt das Kalziumsalz aber erst in der fertiggefüllten Flasche aus und gibt dann Anlaß zu sehr unliebsamen Reklamationen. Ein Verfahren zur Beschleunigung der Kalziumausscheidung war bislang nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beschleunigte und zuverlässige Ausscheidung von überschüssigem Kalziumsalz aus Getränken herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Getränk auf die gewünschte Stabilitätstemperatur eingestellt und dann mit zur Anlagerung von Kalziumsalzen geeigneten Zusatzkristallen in fein verteilter Form mit großer Oberfläche in Kontakt gebracht wird, wodurch eine rasche Kristallisation von gelöstem Kalziumsaiz statt-tindet$ das dann in seiner kristallinen Form von dem Getränk getrennt wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Ausscheidung von Kalziumsalzen aus Getrankens soweit diese Salze die Löslichkeitsgrenze bei der jeweiligen Temperatur überschreiten, schnell und vollständig erfolgt, wenn das Getränk mittelbar oder unmittelbar nach Zusatz des für die Säurebeseitigung erforderlichen Kalks mit Zusatzkristallen in Kontakt gebracht wird, die dann spontan die Kristallisation der in Lösung befindlichen Kalziumsalze in Gang bringen. Vor dem Kontakt mit den Zusatzkristallen wird das Getränk auf die gewünschte Stabilitätstemperatur gebracht, das ist diejenige Temperatur, bei der späterhin keine Ausscheidung von Salz in kristalliner Form mehr erfolgen soll> so daß das Getränk bei dieser Temperatur stabil ist und keine überschüssigen, d.h. einem Zustand der Ubersättigung entsprechenden, Kalziumsalze mehr enthält. Durch den Kontakt mit den Zusatzkristallen wird die Kristallisation des übers schusses an Kalziumsalzen eingeleitet und setzt sich fort, nachdem sie eingeleitet ist, bis der gesamte Überschuß auskristallisiert ist. Hierfür ist es wichtig, daß die Zusatzkristalle durch fein verteilte Form dem Getränk eine relativ große Kontaktfläche bieten, weil die Geschwindigkeit der Kristallisation des in Lösung befindlichen Salzes von der Kontaktfläche einerseits und der Kontaktdauer andererseits abhängt. Die zahllosen Ecken und Kanten der Zusatzkristalle bilden sozusagen aktive Stellen, an denen sich die Moleküle der noch in Lösung befindlichen überschüssigen Kalziumsalze anlagern, sobald das Getränk mit den Zusatzkristallen in Berührung tritt.
Als Zusatzkristalle können Kristalle des gleichen Salzes verwendet werden, das aus der Lösung auskristallisiert werden soll, aber es können auch Zusatzkristalle aus anderen verwandten Salzen verwendet werden, bezüglich deren das in Lösung befindliche Salz eine Neigung hat, sich in kristalliner Form anzulagern. Es können daher außer Kalziumsalzen beispielsweise auch Zusatzkristalle aus Kaliumsalzen Verwendung finden oder Mischungen solcher zur Anlagerung von Kalziumsalzen geeigneter Kristalle.
Die Zusatzkristalle können lose in das Getränk eingestreut oder auf einer Trägerfläche fixiert mit dem Getränk in Kontakt gebracht werden. Die Verwendung von Trägerflächen bietet den besonderen Vorteil, daß infolge Anlagerung der überschüssigen Salze an der Trägerfläche keine Filter oder Zentrifugen zur Entfernung dieser in kristalline Form über geführten Salze mehr benötigt werden.
Für guten Kontakt zwischen dem Getränk und den Zusatzkristallen ist es vorteilhaft, für eine Relativbewegung zwischen beiden zu sorgen, beispielsweise durch ein Rührwerk oder eine Pumpe für das Getränk oder durch im Getränk bewegbare, kristallbesetzte Trägerflächen.
Liter Getränk Die Größe der kristallbesetzten Trägerfläche liegt Je / vorzugsweise zwischen etwa 500 und 5000 cm2 und die Kontaktzeit in der Größenordnung von 2 - 60 Minuten Innerhalb gewisser Grenzen verhalten sich hierbei Zeit und Fläche ent gegengesetzt proportional.
Neben kristallbesetzten Trägerflächen großer Ausdehnung kann gemäß der Erfindung eine ausreichend große Trägerfläche auch dadurch zur Verfügung gestellt werden, daß diese Trägerfläche von der Oberfläche eines körnigen Substrats gebildet wird, beispielsweise von kristallbesetzten Kugeln, Körnern od. dgl.
Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die durch den Kontakt des Getränks init den Zusatzkristallen eingeleitete Kristallisation sich nicht unbedingt auf die Kalziumsalze beschränkt, sondern sich auch auf andere Salze erstreckt, bezüglich deren das Getränk eine übersättigte Lösung darstellt. So ist es beispielsweise möglich, neben der Beseitigung überschüssiger Kalziumsalze zugleich Weinstein, also Kaliumhydrogentartrat, aus dem Getränk zu entfernen. Hierfür wird vorzugsweise ein Gemisch von Zusatzkristallen aus Ealziumsalz und Kaliumsalz mit dem Getränk in Kontakt gebracht. Wegen der nahen Verwandtschaft dieser Salze genügt es jedoch auch, wenn nur eine Art von Salzen als Zusatzkristalle verwendet wird, um sowohl Kaliums als auch Kalziumsalze, die sich in Überschuß in Lösung befinden, über eine rasche Kristallisation aus dem Getränk zu beseitigen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfind1rngsgemäßen Verfahrens erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein Gefäß 1 für das Getränk, aus derer überschüssige Kalziumsalze sowie gegebenenfalls auch Weine stein zu beseitigen sind, die in dem Getränk in Lösung ent halten sind. Das Gefäß 1 weist einen E.inlafS 6 zur das Getränk auf, welches in Pfeilrichtung 7 zuströmt. Das Getränk verläßt nach der Behandlung den. Behälter -1 in Pfeilrichtung 8 durch einen Auslaß 9 3m oberen Bereich des Behälters. Der Einlaß 6 besteht aus einem koaxial durch den Behälter geführten Rohr, an dessen unterem Ende Öffnungen ii das Getränk in den Behälter 1 ausströmen lassen. Koaxial zum Einlaßrohr 6 ist eine zylindrische ilulse 13 angeordnet, die in Pfeilrichtung 14 über einen geeignet:en Antesh drehbar ist* Mit der Hülse 13 sind übereinander und parallel zueinander mehrere sche.ibenförmige Träger 5 starr se-rbundenv Die Oberflächen dieser Träger 5 sind mit einem Überzug von kleinen Zusatzkristallen, z.B. aus Kalziumtårtrat, versehen.
Beiderseits der Träger 5 erstrecken sich fest mit dem Behälter 1 verbundene Bürsten oder andere geeignete Abstreifelemente 16 radial nach Innen, die bei der Drehung der Träger 5 an deren Zusatzkristallen angelagerte, aus der Salzlösung im Getränk stammende Salzkristalle abstreifen Diese Kristalle, die bedeutend schwerer als das Getränk sind, sinken entgegen der Strömungsrichtung des Getränks nach unten in den konischen Teil des Behälters der dort eine Öffnung aufweist, die zu einem verschließbaren Auslaß 12 für die Kristalle führt. Dem Auslaß 12 ist eine Förderschnecke 15 für die im unteren Bereich des Behälters sich ansammelnden Kristalle zugeordnet. Die überschüssigen, von den Abstreifern 6 gelösten Kristalle bewegen sich also nach unten im Gegenstrom zu dem von den Öffnungen 11 aufwärts strömenden Getränk, so daß im Getränk gelöste Salze nicht nur mit den auf den Trägern 5 fixierten Zusatz salzen, sondern außerdem mit Salzen in Berührung kommen, die von den Abstreifelementen 16 gelöst werden und abwärts fallen, wodurch zusätzliche Möglichkeiten für den Kontakt von im Überschuß gelöstem Salz mit Kristallen, an denen das gelöste Salz sich in kristalliner Form absetzen kann, geschaffen werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann entweder die gesamte Menge des zu behandelnden Getränks nach Abkühlung auf die gewünschte Stabilitätstemperatur von überschussigen Salzen befreit werden, oder es kann stattdessen lediglich eine Teilmenge des Getränks behandelt werden, die jedoch dann vor dem Kontakt mit den Zusatzkristallen auf eine entsprechend tiefere Temperatur gebracht werden muß. Letzteres bewirkt, daß aus der behandelten Teilmenge entsprechend mehr Salze auskristallisieren, so daß beim anschließenden Vereinigen der Teilmenge mit dem übrigen Getränk der Gesamtgehalt der darin in Lösung befindlichen Kalziumsaize oder gegebenenfalls auch Kaliumsalze den gewünschten Salzgehalts bezogen auf die Stabilitätstemperatur, nicht übersteigt.

Claims

Ansprüche: (m1j. Verfahren zum Ausscheiden überschüssiger Kalziumsalze aus Getränken, in denen diese Salze in Lösung enthalten sind, dadurch gekennze :i chne t daß das Getränk auf die gewünschte Stabilitätstemperatur eingestellt und dann mit zur Anlagerung von Kalziumsalzen geeigneten Zusatzkristallen in fein verteilter Form mit großer Oberfläche in Kontakt gebracht wird, wodurch eine rasche Kristallisation von gelöstem Kalzium salz stattfindet, das dann in seiner kristallinen Form von dem Getränk getrennt wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t, daß die Zusatzkristalle Kalziumsalze und/oder Kaliumsalze sind.
3. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kalziumsalze aus Kalziumtartrat und/oder Kalzium-Doppelsalz von Weinsäure und Äpfelsäure bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliumsalze aus Kaliumtartrat und/oder Kaliumhydrogentartrat bestehen.
- Arspruch 5 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Kontaktzeit 2 bis 60 Minuten beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Zusatzkristalle dem Getränk in loser Form zugeführt und nach ausreichender Anlagerung von aus dem gelösten Kalziumsalz gebildeten Kristallen wieder von dem Getränk getrennt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkristalle auf einer Trägerfläche fixiert mit dem Getränk in Kontakt gebracht werden
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche von der Oberfläche eines körnigen Substrats gebildet wird, an der Zusatzkristalle fixiert sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Je Liter des zu behandelnden Getränks eine kristallbesetzte Trägerfläche von etwa 500 bis 5000 cm verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getränk kontinuierlich oder diskontinuierlich mit den Zusatzkristallen in Kontakt gebracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß nur eine Teilmenge des zu behandelnden Getränks mit den Zusatzkristallen in Kontakt gebracht, Jedoch zuvor eine entsprechend tiefere Temperatur als die gewünschte Stabilitätstemperatur eingestellt wird, wodurch ein größerer Anteil an gelöstem Salz aus der Teilmenge auskristallisiert, die dann nach Abtrennen der Kristalle wieder mit dem übrigen Getränk vereint wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzelchnet, daß das Verfahren durchgeführt wird, bis neben überschüssigen Kalziumsalzen auch überschüssige Kaliumsalze, insbesondere Weinstein>in kristalline Form übergeführt sind.
13. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Behälter (1) mit Einlaß (6) und Auslaß (9) für das Getränk und einen in den Behälter einsetzbaren großflächigen Träger (5), an dessen Oberfläche die Zusatzkristalle fixierbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) relativ zu Abstreifmiteln (16) bewegbar im Behälter (1) gelagert ist.

- Anspruch 15 -
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) sich nach unten konisch verjüngt und dort einen verschließbaren Auslaß (12) für sich ansammelnde Kristalle aufweist.