DE2912316A1

DE2912316A1 - Reducing alcohol content of completely or partly fermented drinks - by extn. with compressed carbon di:oxide and expansion

Info

Publication number: DE2912316A1
Application number: DE19792912316
Authority: DE
Inventors: Adam Dr Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1980-10-02

Abstract

The alcohol content of beer, wine, sparkling wine etc. is reduced by charging this drink into a reaction vessel and simultaneously introducing CO2 under pressure, as solvent for the alcohol. Working pressure is 5-250 (pref. 80-150) bar at -10 to +35 (pref. 0-20) degrees C. The alcohol-enriched CO2 is drawn off, expanded and passed into an expansion vessel. Alcohol and alcohol-free CO2 are drawn off from the expansion vessel. The alcohol-depleted drink is removed from the reaction vessel. An apparatus is also claimed. The process can be carried out continuously. Drink quality is unimpaired. The treatment can be carried out before completing fermentation, whereby prodn. time is reduced. The EtOH collected as by-prod. can be used as a fuel or solvent.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Getränkes mit niedriges Method of making a beverage with low

Alkoholgehalt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getränkes mit niedrigem Alkoholgehalt, das in seinen Gärungsnebenprodukten reduziert ist und sich sensorisch nicht von nichtbehandeltein Getränk unterscheidet. Bei dem Getränk kann es sich um irgendein Getränk handeln, bei dem Alkohol durch Gärung erzeugt wird. Das Getränk kann beispielsweise Wein Schaumwein oder ein weinähnliches Getränk wie Apfel- oder Birnenwein sein, aber insbesondere eignet sich das Verfahren für Bier. Alcohol content The invention relates to a method of production of a low alcohol beverage contained in its fermentation by-products is reduced and does not differ in sensory terms from an untreated drink. The drink can be any drink that has alcohol through it Fermentation is produced. The drink can be, for example, sparkling wine or a wine-like wine Beverage like apple or perry, but the process is particularly suitable for beer.

Die Nachfrage nach einem Bier mit geringem Alkoholgehalt wird zunehmend größer Dies ist darauf zurückzulühren, da man heute annimmt, daß Bier den Einstieg in den Alkoholismus fördert.The demand for a beer with a low alcohol content is increasing larger This is due to the fact that today it is assumed that beer is the starting point promotes alcoholism.

Auch die Kraftfahrer verlangen zusätzlich Biere, die einen geringen Alkoholgehalt haben, um die Fahrtüchtigkeit nicht zu beeinträchtigen. Nicht zuletzt legt auch der kalorienbenißte Verbraucher Wert auf ein alkohol- und daher kalorienarmes Bier.The drivers also ask for beers that are low Have alcohol content so as not to impair your ability to drive. Not least Even the calorie-hungry consumer attaches importance to an alcohol-free and therefore low-calorie one Beer.

Herstellungsverfahren für praktisch alkoholfreie oder alkoholarme Biere sind bekannt. Die Verfahren mit denen der Alkoholgehalt gemindert wird sind beispielsweise Destillation, Talnuumverdampfung oder partielles Aus frieren. Auch eine Absorption mittels Kieselgel oder poröser absorbierender Harze wird angewandt.Manufacturing process for practically alcohol-free or low-alcohol Beers are known. The procedures by which the alcohol content is reduced are For example, distillation, Talnuum evaporation or partial freeze off. Even absorption by means of silica gel or porous absorbent resins is used.

Schwach gärende Hefen oder eine GErun-serbrechung sind ebenfalls Mittel zur Erzielung eines Getränkes mit geringem Alkoholgehalt.Poorly fermenting yeasts or a runaway breakdown are also remedies to achieve a drink with a low alcohol content.

Schließlich seien noch eine geeignete Gärführung, die Verwendung extraktarmer Würzen und die insbesondere in letzter Zeit angewandte Unkehrosmose genannt.Finally, there is a suitable fermentation process, the use of less extract Condiments and the reverse osmosis that has been used especially recently.

Bei all diesen Verfahren entstehen jedoch erhebliche Nengen an Gärungsnebenprodukten, so daß bei diesen bekannten Verfahren nicht nur der Alkoholgehalt reduziert sondern auch die Beköminlichkeit des Bieres vermindert wird.In all of these processes, however, considerable amounts of fermentation by-products arise, so that in these known processes not only reduces the alcohol content but the pleasantness of the beer is also reduced.

Die der Lrtindrni zugrundeliegende Aufgabe ist nun darin zu sehen, ein Getränk herzustellen, das einerseits einen geringen Alkoholgehalt hat, bei dem jedoch andererseits die erwünschten Geschmacksstoffe erhalten bleiben, unerwünschte Gärungsnebenprodukte dagegen weitgehend entfernt werden.The task on which the Lrtindrni is based is now to be seen in to produce a drink that has, on the one hand, a low alcohol content in which however, on the other hand, the desired flavors are retained, undesirable Fermentation by-products, on the other hand, are largely removed.

Diese Aufgabe wird nun gemäß gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man ein angegorenes Getränk vor Ablauf der üblichen Gesamtgärungszeit dem Gärungsbehälter entnimmt, in ein Reaktionsgefäß einleitet und bei einer Temperatur unter 35 o0 mit unter Druck stehendem G02 so lange behandelt, bis dem Getränk durch das C02 die vorbestiemte Alkoholmenge entzogen worden ist.This object is now achieved according to the invention in that you put a fermented drink in the fermentation tank before the normal total fermentation time has elapsed removes, introduced into a reaction vessel and at a temperature below 35 o0 with G02 under pressure is treated until the beverage is caused by the C02 the pre-determined amount of alcohol has been withdrawn.

Ein so behandeltes Getränk enthält noch weitgehend die Geschmacksstoffe eines Getränkes, das die normale Gärungszeit durchlaun hat, jedoch wird der Gehalt an unerwünschten Gärungsnebenprodukten sehr gering gehalten. Solche Gärungsnebenprodukte sind schwefelhaltige Verbindungen wie Methylmerkaptan, Aldehyde wie Azetaldehyd, Ketone wie Diacetyl, Ester wie Isoamylacetat, höhere Alkohole wie 2-Methylbutanol-1 und verschiedene Fettsäuren. Die Garung kann in üblicher Weise als Kaltgärung oder Warmgärung vorgenommen werden, wobei auch eine Gärung unter Druck in Betracht kommt. Die Gärungszeiten können relativ gering gehalten werden, es genügt beispielsweise 1/10 bis 1/2 der üblichen Hauptgärungszeit, vorzugsweise 1/4 bis 1/3 dieser Zeit. Durch diese Ver1ürzung dieser Hauptgärungszeit wird das gesamte Herstellungsverfahren erheblich verkürzt, was einen bedeutenden Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Getränk erst während der Nachgärung zu entnehmen und zu behandeln, jedoch ist dann die Abkürzung der gesamten Herstellungszeit geringer.A drink treated in this way still largely contains the flavoring substances of a drink that has gone through the normal fermentation period, however, the content becomes kept very low levels of undesirable fermentation by-products. Such fermentation by-products are sulfur-containing compounds such as methyl mercaptan, aldehydes such as acetaldehyde, Ketones such as diacetyl, esters such as isoamyl acetate, higher alcohols such as 2-methylbutanol-1 and various fatty acids. The cooking can be carried out in the usual way as cold fermentation or Warm fermentation can be carried out, fermentation under pressure also being considered. The fermentation times can be kept relatively short, it is sufficient, for example 1/10 to 1/2 of the usual main fermentation time, preferably 1/4 to 1/3 of this time. This shortening of this main fermentation time makes the entire production process considerably shortened, which is a significant advantage of the method according to the invention represents. In principle, it is also possible to have the drink only during secondary fermentation can be removed and treated, but then the total production time is shortened less.

Das unter Druck im Kreislauf durch das Reaktionsgefäß zu leitende e02 kann einem Vorrat entnommen werden, es kann jedoch auch das C°2 ausgenützt werden, das be der Gärung entsteht. Dieses C02 wird dem geschlossenen Gärungsbehälter entnommen und durch einen Kompressor auf Druck gebracht und in den CO-Kreislauf eingeleitet.That which is to be circulated through the reaction vessel under pressure e02 can be taken from a supply, but the C ° 2 can also be used, that occurs during fermentation. This C02 is taken from the closed fermentation tank and by one Compressor pressurized and fed into the CO cycle initiated.

Die Drucke, mit denen man im Reaktionsgefäß arbeitet, liegen über 25 bar und sollen im allgemeinen 350 bar nicht überschreiten, da bei höheren Drucken das Verfahren zwar noch durchführbar ist, jedoch nur bei merklich höheren Kosten für Apparatur und Betrieb. Übliche Druckbereiche liegen zwischen 60 und 250 bar und vorzugsweise im Bereich von 80 und 120 bar.The pressures with which one works in the reaction vessel are above 25 bar and should not exceed 350 bar in general, since at higher pressures the process is still feasible, but only at a noticeably higher cost for equipment and operations. Usual pressure ranges are between 60 and 250 bar and preferably in the range of 80 and 120 bar.

Die Temperatur im Reaktionsgefäß hält man auf Werten von höchstens 35 OC, insbesondere auf Werten zwischen -8 und +20 00. Günstige Bereiche liegen zwischen -5 und +20 oC und speziell hat sich der Bereich von -2 bis +15 OC als vorteilhaft erwiesen. Grundsätzlich gilt die Regel, daß man bei möglichst tiefer Temperatur arbeitet, etwa bei einer Temperatur um O OC, Je höher man die Temperatur wählt, um so größer ist die Gefahr, daß unerwünschte Komponenten auftreten und die sensorische Qualität des Getränkes negativ beeinflussen.The temperature in the reaction vessel is kept at values of at most 35 OC, especially to values between -8 and +20 00. Favorable ranges are between -5 and +20 oC and especially the range from -2 to +15 oC has proven to be advantageous proven. Basically, the rule applies that you should at the lowest possible temperature works, for example at a temperature around O OC, the higher you choose the temperature, the greater the risk that undesirable components and the sensory components will occur Negatively affect the quality of the drink.

Die Behandlungszeit im Reaktionsgefäß kann man dadurch verkürzen, daß man für eine große Oberfläche des Gefäßes sorgt, indem man Füllkörper in das Reaktionsgefäß gibt. Diese Füllkörper sollen das Reaktionsgefäß wenigstens zur Hälfte, vorzugsweise wenigstens zu 2/3 ausfüllen.The treatment time in the reaction vessel can be shortened by that one ensures a large surface area of the vessel by inserting fillers into the Reaction vessel there. At least half of the filler should fill the reaction vessel, preferably fill in at least 2/3.

Das Verfahren kann sowohl chargenweise wie auch kontinuierlich durchgeführt werden. Bei kontinuierlicher Durchführung ist eine tiberwachung durch an sich bekannte elektronische Steuer- und Regelgeräte zweckmäßig. The process can be carried out both batchwise and continuously will. In the case of continuous implementation, monitoring is by means of known devices electronic control and regulating devices appropriate.

Wird das Getränk, beispielsweise das Jungbier während der Hauotgär7mgszcit entnommen, dann schließt sich üblicherweise eine Nachgärung an, die jedoch ebenfalls verhältnismäßig kurz sein kann, weil die während der Hauptgrund entstandenen Gärungsnebenprodukte zum größten Teil entfernt sind und weil keine weitere Alkoholbildung in der Nachgärung angestrebt wird.Is the drink, for example the green beer, during the Hauotgär7mgszcit is then usually followed by secondary fermentation, but that too Can be relatively short, because the fermentation by-products formed during the main reason for the most part are removed and because there is no further alcohol formation in the secondary fermentation is strived for.

Das Getränk, das die oben beschriebenen Verfahrensstufen durch laufen hat, -ai in an sich bekannter Weise filtriert werden Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Alkoholgehalt sehr weitgehend reduziert werden, beispielsweise auf 1/10 des ursprünglichen Alkoholgehalts. Im allgemeinen wird man die Alkohol reduzierung nicht so weit treiben, jedoch wird man den Alkoholgehalt in der Regel auf einen Wert von weniger als 3/4, vorzugsweise auf weniger als die Hälfte des ursprünglichen Alkoholgehalts reduzieren.The beverage that goes through the process steps described above has -ai be filtered in a manner known per se Process, the alcohol content can be reduced very largely, for example to 1/10 of the original alcohol content. Generally one gets the alcohol Reduction doesn’t go that far, however one will reduce the alcohol content as a rule to a value of less than 3/4, preferably less than half of the reduce the original alcohol content.

Die Behandlungszeit ist natürlich je nach dem Getränk unterschiedlich und sie hängt auch stark von dem Grad des Alkohol entzugs ab. So sind Behandlungszeiten von 1/2 Min. bis zu 1 Std brauchbar. Die Menge des verwendeten CO2 schwankt dabei zwischen 10 g und 10000 g, rorsugsweise 10 und 1000 g und insbesondere zwischen 200 und 1200 g CO2 pro Gramm und Stunde des zu entziehenden Alkohole. Das CO2, das man für das Verfahren benötigt, kann man einem Vorrat, z. B. Druckbehältern entnehmen, man kann jedoch auch das beim Gärungsprozeß freiwerdende C02 auffangen, komprimieren und gegebenenfalls nach einer Reinigung in den CO2-Kreislauf einführen.The treatment time is of course different depending on the drink and it also depends heavily on the degree of alcohol withdrawal. So are treatment times usable from 1/2 minute to 1 hour. The amount of CO2 used fluctuates between 10 g and 10000 g, roughly 10 and 1000 g and in particular between 200 and 1200 g CO2 per gram and hour of the alcohol to be extracted. The CO2 that you need for the process, you can a supply, z. B. Remove pressure vessels, however, the CO 2 released during the fermentation process can also be captured and compressed and, if necessary, introduce it into the CO2 cycle after cleaning.

In manchen Fällen kann es rationeller sein, wenn man dem Getränk mehr Alkohol entzieht, als für das fertige Getränk vorgesehen ist,und dieses in seinem Alkoholgehalt zu stark reduzierte Getrans mit unbehandeltem Getränk verschneidet und so den gewünschten Alkoholgehalt einstellt.In some cases it can be more rational if you drink more Withdraw alcohol than is intended for the finished drink and this in his Alcohol content of too much reduced beverages mixed with untreated beverages and so adjusts the desired alcohol content.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit der im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung schematisch dargestellten Anlage durchgeführt werden. Das Verfahren wird am Beispiel des tieres erläutert.The method according to the invention can be carried out using the method described below and be carried out in the system shown schematically in the drawing. The procedure is explained using the animal as an example.

Aus einem Gärungebehälter 1 wird über eine Testung 2,in die eine Summe 9 eingesetzt ist, das angegorene Jungbier entnommen. Das Bier wird über ein Mehr>Jegventil 4 in den Reaktionsbehälter 5 eingeleitet, der mit einem Mantel 6 versehen ist, der zur Einstellung der Temperatur des Reaktionsbehälters dient. In der Nähe des Behälterbodens dieses Reaktionsgefäßes ist eine Filterplatte 7 vorgesehen, durch die das durch die Leistung 8 zugeführte C°2 in den Reaktionsraum eintritt. Ein Sieb 9 im oberen Teil des Reaktionsgefäßes dient zur Abtrennung des Schaumes, um zu verhindern, daß mit dem mit Alkohol angereicherten C02 auch Schaum und Bier durch die Leistung 10 aus tritt. Im unteren Teil des Reaktionsgefäßes 5 ist ein Auslaß 11 vorgesehen, der zu einem Mehrwegventil 12 führt. Dieses Ventil hat je nach seiner Stellung Verbindung mit einem Auslaß 13 für das an Alkohol verarmte Bier, sowie mit einem Auslaß 14, der zusammen mit einem Einlaß 15 die Spülung des Gefäßes für Reinigungszwecke erlaubt.From a fermentation tank 1 is a test 2, in which a total 9 is used, removed the fermented young beer. The beer is dispensed through a Jeg valve 4 introduced into the reaction vessel 5, which is provided with a jacket 6, the to the Setting the temperature of the reaction vessel is used. In a filter plate 7 is provided near the bottom of the container of this reaction vessel, through which the C ° 2 supplied by the power 8 enters the reaction chamber. A sieve 9 in the upper part of the reaction vessel is used to separate the foam, to prevent foam and beer from being mixed with the alcohol-enriched C02 through the performance 10 exits. In the lower part of the reaction vessel 5 is a Outlet 11 is provided which leads to a multi-way valve 12. This valve has ever after its position connection with an outlet 13 for the depleted in alcohol Beer, as well as with an outlet 14, which together with an inlet 15, the rinsing of the Container for cleaning purposes.

Das C02 wird entweder einem Vorrat 19 entnommen und über ein Mehrwegventil 16 dem Kompressor 17 zugeführt oder es wird über die Ansaugleitung 18 aus dem geschlossenen Gärgefäß C02 entnommen und allein oder zusammen mit aus dem Vorrat 19 stammendem C°2 dem Kompressor zugeführt. Die Leistung 10 führt über einen Wärmeaustauscher 20 zu einem Entspannungsventil 21 und von dort in den Entspannungsbehälter 22. In diesem Entspannungsbehälter wird das C02 entspannt, das Getränk tritt durch die Leistung 23 aus, während das entspannte C02 über die Leistung 24 dem Mehrwegventil 16 zugeführt wird, von wo aus es in den Kompressor 17 geleitet wird.The C02 is either taken from a supply 19 and via a multi-way valve 16 is supplied to the compressor 17 or it is closed via the suction line 18 Fermentation vessel C02 removed and alone or together with originating from the store 19 C ° 2 supplied to the compressor. The power 10 leads via a heat exchanger 20 to an expansion valve 21 and from there into the expansion tank 22. In The C02 is relaxed in this expansion tank, the drink passes through the Power 23 off, while the relaxed C02 is fed to the multi-way valve via power 24 16 is supplied, from where it is passed into the compressor 17.

Der Reaktionsbehalter wird überlicherweise zur Erhöhung der Oberfläche ganz oder zum Teil mit bekannten Füllkörpern gefüllt.The reaction tank is usually used to increase the surface area completely or partially filled with known packing elements.

Anstelle eines mit Füllkörpern versehenen Reaktionsbehälters kann man auch einen aus mehreren konzentrischen Rohren bestehenden Reaktionsbehälter verwenden. Das äußere Rohr besteht dann aus hochdruckfestem Stahl, die Innenrohre aus Sintermaterial aus Keramik oder Metall.Instead of a reaction vessel provided with packing elements one also has a reaction vessel consisting of several concentric tubes use. The outer tube then consists of high-pressure resistant steel, the inner tubes made of sintered material made of ceramic or metal.

Beispiel 1 Ein angegorenes Bier mit einem Stammwürzegehalt von 12,2 % und einem Alkoholgehalt von 4,42 Gewichts-% wird in dem Reaktionsgefäß 30 Fein. lang bei einer Temperatur von 15 °C und einem Druck von 120 bar behandelt. Das Reaktionsgefäß ist bis zur halben Höhe mit Füllkörpern gefüllt, In dieser Zeit wird der Alkohol auf 1,85 Gewichts-% reduziert und trotz dieser kurzen Behandlungszeit erhält man ein sensorisch einwandfreies Bier. Falls der Gehalt an Kohlensäure zu niedrig ist, wird er, wie dies in der Bierbereitung üblich ist, durch Aufdrücken von C02 auf den gewünschten Wert gebracht.Example 1 A fermented beer with an original wort content of 12.2 % and an alcohol content of 4.42% by weight becomes fine in the reaction vessel 30. treated for a long time at a temperature of 15 ° C and a pressure of 120 bar. The reaction vessel is filled up to half its height with fillers, during this time the alcohol reduced to 1.85% by weight and despite this short treatment time, one obtains a sensorially impeccable beer. If the carbon dioxide content is too low, it is, as is usual in beer production, by pressing C02 on brought the desired value.

Beispiel 2 Das Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ist diesmal der Reaktionskörper zu 2/3 seiner Höhe mit Füllkörpern gefüllt. In der gleichen Behandlungszeit wie im Beispiel 1 wird der'Alkohol von 4,42 Gewichts-o/o auf 1,4 Gewichts-/o gesenkt. Die Qualität ist ebenso einwandfrei wie im Beispiel 1.Example 2 Example 1 is repeated, but this time is the Reaction body filled with packing to 2/3 of its height. In the same treatment time As in Example 1, the alcohol is reduced from 4.42% by weight to 1.4% by weight. The quality is just as impeccable as in example 1.

Beispiel 3 200 g Jungrotwein werden bei einer Temperatur von 32 0 15 Min.Example 3 200 g of young red wine are at a temperature of 32 0 15 minutes.

land in einem füllkörperfreien Reaktionsgefäß mit C02 behandelt, das unter einem Druck von 150 bar steht. Während dieser Behandlungszeit sank der Alkoholgehalt von 8,84 % auf 3,7 %.land treated with C02 in a filled reaction vessel, the is under a pressure of 150 bar. During this treatment period, the alcohol content decreased from 8.84% to 3.7%.

Beispiel 4 Die gleiche Menge Jungrotwein wurde eben so lange unter gleichen Bedingungen behandelt, jedoch war das Reaktionsgefäß diesmal bis zur Hälfte mit Füllkörpern angefüllt. Der Alkoholgehalt konnte dabei auf 1,9 % reduziert werden. Yn beiden Fällen war der so behandelte Jungrotwein einwandfrei.Example 4 The same amount of young red wine was taken for just as long Treated the same conditions, but this time the reaction vessel was up to halfway filled with packing. The alcohol content could be reduced to 1.9%. In both cases the young red wine treated in this way was satisfactory.

Claims

Claims 1, a method for producing a beverage with low alcohol content, characterized in that one is a fermented drink removed from the fermentation tank before the normal total fermentation time has elapsed, into a reaction vessel initiates and at a temperature below 35 oC with pressurized G02 so treated for a long time until the predetermined amount of alcohol is removed from the drink by the CO2 has been.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fermented Drink green beer is.

3. The method according to claim 1, characterized in that the fermented Drink is young wine.

4. The method according to claim 1, characterized in that the Removal of the fermented drink after 1/10 to half of the usual main fermentation time preferably after 1/4 to 1/3 of this time.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that d & S the C02 pressure to values of over 25 bar to 350 bar, in particular from 60 to Holds 250 bar and preferably from 80 to 120 bar.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that one the temperature in the reaction vessel to values of at most 35 ° C. in particular -8 to +20 ° C, preferably to -5 to + 20 Or and especially from -2 to + 1500.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that this Process is carried out continuously.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the C02-treated beverage is subjected to secondary fermentation.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that one the drink treated in this way is filtered in a manner known per se.

10 The method according to claim 1 to 9, characterized in that one the alcohol content of the drink to a value of less than 3/4, preferably reduced by less than half of the original value.

11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that 10 g to 10,000 g are preferably used for a treatment time of 1/2 minute to 1 hour 10 to 1000 and in particular 200 to 1200 g of CO 2 per gram and hour of the to be extracted Allow alcohol to act on the drink.

12, method according to claim 1 to 10, characterized in that the C02 required for the treatment is taken from the closed fermentation tank, if necessary mixed with fresh C02, compressed and then added to the G02 cycle initiates.

13. The method according to claim 1 to 11, characterized in that more than the predetermined amount of alcohol is withdrawn from the drink and treated in this way Mixes drink with untreated, higher alcohol content drink.

14, method according to claim 1 to 13, characterized in that to shorten the treatment time, the reaction vessel is at least halfway, preferably up to at least 2/3 filled with packing.