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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON WEIN.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wein mittels
alkoholischer Gärung.
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Das Verfahren, durch Hefegährung aus Früchten, insbesondere aus Trauben
Wein zu herzustellen ist eine der altehrwürdigen Methoden der Nahrungserzeugung.
Weine und Spirituosen werden seit jeher als Genussmittel besonderen Ranges geschätzt.
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Obwohl die Herstellungsverfahren seitdem verbessert oder neuentwickelt
worden sind, mussen sie noch immer als verbesserungsbedurftig angesehen werden.
So ist es beispielsweise nicht übersehbar, dass ein Teil der bei der Gährung entstehenden
oder in den Früchten vorhandenen Aroma-und Bukettstoffe während der Herstellung
verloren geht, wie sich an der intensiven Dufttönung der Luft bei den Herstellungsstätten
während der herbstlichen Weinbereitung erkennen lässt.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren
zu entwickeln, bei dem die vorhandenen und die bei der Aufbereitung von Wein entstehenden
Aromastoffe besser erhalten werden als bisher.
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Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass die Gärung bei Atmosphärendruck
erfolgt, dass die Gärgeschwindigkeit mittels Temperatureinstellung des Gärgebindes
auf 2 bis 8
Grad bchsle pro Tag begrenzt wird und dass die Gärung
mittels Unterkühlung auf -3 Grad C beendet wird, sobald der jeweils gewünschte Restzuckergehalt
im Gärgebinde vorliegt.
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Ein solches Verfahren hat eine Reihe von Vorteilen.
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Die bei der fermentativen Herstellung des Alkoholes entstehende Kohlensäure
erreicht nach Einsetzen der Gehrung im Most schnell eine solche Konzentration, dass
sie aus dem Reaktionsraum ausgeschieden werden muss. Das geschieht dadurch, dass
Gasblasen gebildet werden. Für die Kohlensäure ist dabei die Dampfspannung im Blasenraum
gleich der in der Flüssigkeit vorliegenden Dampfspannung.
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Dieses Gleichgewicht zwischen Flüssigkeit und Blasenraum besteht jedoch
nicht für die meist hoher siedenden Aromastoffe, die als Alkohle und Ester vorliegen
(Dissertation MANDERY 5.März 1983). Ist eine Kohlensäureblase aber erst entstanden,
dann muss Druckgleichgewicht auch für die Aromastoffe bestehen: Sie verdampfen in
die Kohlensäureblase.
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Die auf diese Weise ingang gesetzte 1Gärgaspumpe transportiert die
höher als Kohlensäure siedenden Stoffe über die grossen spezifischen inneren Oberflächen
der CO2-Blasen in die Gasphase.
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Durch die erfindungsgemässe Temperaturverringerung im Gärgebinde wird
eine Verringerung des Wirkungsgrades der Gärgaspumpe erreicht, so dass die Aromastoffe
vermehrt in der Flüssigkeit verbleiben und dadurch der Gehalt an Alkohol und an
Aromastoffen ansteigt.
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Da die verringerte Temperatur sowohl das Volumen der CO2-Blasen als
auch den Partialdruck der Alkohle und Aromastoffe verringert, wächst wegen
P(An(T)).V(C02(T))=k.MCAn)
mit: P(An(T)) = Gaspartialdruck des Aromastoffes An V(CO2(T)) = Volumen der pumpenden
Gasblase M(An) = verlorene Menge des Aromastoffes An k = Proportionalitätsfaktor
der in der Flüssigkeit verbleibende Anteil dieser Stoffe quadratisch mit der Temperaturerniedrigung
beim G ä rvorgang.
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Meist liegen die Temperaturen, bei denen die erforderliche Gärgeschwindigkeit
ereicht wird, zwischen 5 und 10 Grad C.
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Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensführung entsteht dadurch, dass
die Aromastoffe zum grossen Teil an den im Gärgebinde vorhandenen Zucker gebunden
sind. Dem wurde bisher dadurch Rechnung getragen, dass der Zusatz von unvergorenem
Most zum fertigen Wein als sogenannte Sussreserve" gesetzlich gestattet wird.
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Dass durch das erfindungsgemässe Verfahren nunmehr die Süssreserve
aus dem jeweils hergestellten Wein selbst gebildet werden kann, führt nicht nur
zum einem vollständig naturreinen Wein, sondern vergrössert die Menge an Aromastoffen,
weil diese von vornherein mit dem Zucker verbunden bleiben, der in den Trauben bei
Gärungsbeginn vorgelegen hat und ' der nach Herstellungsabschluss im Wein noch vorliegt.
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Auch der nicht immer als angenehm empfundene "Mostton", der bei mit
Sussreserve verschnittenen Weinen auftritt, kann vermieden werden.
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Das Beenden des Gärvorganges durch Abkühlung führt weiterhin zu einer
starken Verringerung an Weinstein, da die Weinsäure bei Beendigung der Gärung mittels
Kälteschock fast vollständig an den Kühlflächen ausfällt.
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Die erfindungsgemässe "Kaltgärung" ergibt deshalb Weine mit einem
starken Gehalt an Bukett-und Aromastoffen und kann gut auf optimalen Zuckergehalt
oder Kohlensäuregehalt des Endproduktes eingestellt werden.
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Besonders die an der ndrdlichen Weinbaugrenze angesiedelten deutschen
Weine, die langsam reifen und dadurch aromatisch eine besonders gesuchte Note entwickeln,
werden bei diesem Verfahren gut ausgebaut.
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In Weiterentwicklung des Verfahrens ist die Gärgeschwindigkeit durch
Rückkopplung geregelt, wobei die Menge der erzeugten Kohlensäure Regelgrösse, die
Kühlflächentemperatur Stellgrösse und das Gärgebinde Regelstrecke ist.
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Der Vorteil dieser Weiterentwicklung liegt darin, dass der Vorgang
uber den grössten Teil des Gärvorgangs unbeaufsichtigt bleiben kann.
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Wird der Regelkreis als Regler mit Führungsgrösse ausgebildet, kann
der Gärvorgang mit einem zeitlichen Profil der Gärgeschwindigkelt versehen werden.
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Das ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil verschiedene Gärungsverläufe
eine unterschiedliche Zusammensetzungen von Aromastoffen erzeugen, sodass mit dieser
Weiterentwicklung der Erfindung eine reproduzierbare Geschmacksgestaltung für die
Weine der jeweiligen Ernte und damit eine Geschmacksoptimierung ermöglicht ist.
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Wird die Führungsgrösse mit einem Sensor für den
Zuckergehalt
gekoppelt, kann das Gärungsende bei Erreichen des gewunschten Restzuckergehaltes
selbsttätig eingeleitet werden.
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Zweckmässig ist der Gärungsbehälter als doppelwandiges, Kältesole
führendes Gefäss ausgebildet, dessen Kühlung in bekannter Weise mittels Soledurchsatz
einstellbar ist.
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In der Zeichnung ist eine Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemässen
Verfahrens dargestellt, anhand derer die Erfindung näher erläutert wird.
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Es zeigen: Fig.1: Eine Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemässen
Verfahrens Fig.2: verschiedene zeitliche Gärungsprofile In einem Gärungsbehälter
1, der doppelwandig ausgebildet ist, wird Wein W vergoren. Die bei der Alkoholbildung
entstehende Kohlensäure C02 entweicht über die oberen Uffnung ST des Gärungsbehälters
und wird dabei, beispielsweise anemometrisch mittels des Sensors AN1 und der Anzeige
AN2 gemessen. In AN2 wird ein SchaLtsignal erzeugt, das die Solepumpe P in Tätigkeit
setzt, sobald die Gärgeschwindigkeit, die durch die jeweilige CO2-Menge charakterisiert
ist, zu hoch wird. Die Sole S ist durch ein Kuhlaggregat K in einem Wärmetauscher
abgekühlt und gespeichert.
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Die erzeugte Abkühlung der Doppelwandung setzt die Gärgeschwindigkeit
dadurch herab, dass der Most abgekühlt wird. Die bei einer Grungsrate von 2 bis
8 Grad öchsle pro Tag entstehende mittlere Temperatur von etwa 5 Grad C führt zu
einer wesentlich verbesserten Ausbeute von Aromastoffen und Alkohol.
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Wie aus dem Ausschnitt A der Fig.1 hervorgeht, der eine Kohlensäureblase
CB zeigt, durch die das bei der Gärung freiwerdende C02 aus dem Reaktionsraum W
entfernt wird, ist der Kohlensäurepartialdruck in der Flüssigkeit W und im Gasraum
CB gleich. Auf dem Wege im Gärungsbehälter 1 nach oben vergrössert sich der Gasraum
CB, einmal weil sich der hydrostatische Druck verringert, zum anderen, weil dabei
weitere Kohlensäure aufgesammelt wird. Soweit der letztere Vorgang betroffen ist,
wird eine weitere Pumpwirkung auf die Aromastoffe ausgeübt. Dabei werden die Aromastoffe
A1...An in den Gasraum CB gesaugt, da thermodynamisch Gleichverteilung hergestellt
werden muss.
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Diese liegt erst dann vor, wenn die Partialdrucke pAl...pAn im Gasraum
CB und im Flüssigkeitsraum W übereinstimmen.
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Mit der gewünschten, aber auch unvermeidlichen Bildung der Gasräume
CB1...CBi zur Abführung der Kohlensäure werden also auch Aromastoffe A1...An abgepumpt.
Diese "Gårgaspumpe" sollte danach einen möglichst kleinen Wirkungsgrad aufweisen.
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Die Verringerung des Wirkungsgrades der Gä rgaspumpe wird dadurch
erreicht, dass die Temperatur verringert wird.
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Dadurch wird der statische Druck in den CBi geringer, das Volumen
also verkleinert, gleichzeitig sinken aber auch noch die Partialdrucke pA1..pAn.
Es verbleiben dadurch mehr Aroma-und Bukettstoffe im Wein. Die Aromaausbeute weist
also eine quadratische Abhängigkeit von der Temperaturerniedrigung auf.
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Soll der Wein nach einem bestimmten Programm vergoren werden, kann
der Regler AN1,AN2 durch eine Fuhrungsgrösse F aus dem Generator FG, der beispielsweise
auch als Rechner ausgebildet sein kann, verstellt werden. Es ergibt sich dann beispielsweise
eine Gärkurve gemäss 3, Fig.Z. Im angegebenen Beispiel ist etwa am 15.Tag der
Gärung
die Gärgeschwindigkeit kurzzeitig erhöht. Dadurch können spezielle Komponenten der
Aromastoffe hervorgehoben werden.
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Der bisher ubliche Gärverlauf entspricht etwa der Kurve 1, die erfindungsgemässe
Kaltgärung verläuft ohne Gärungsprogramm nach Kurve 2, mit Gärungsprogramm nach
Kurve 3.
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Soll eine seLbsttätige Beendigung der Gärung erfolgen, beispielsweise
um einen gewünschten Restzucker im Wein zu erhalten, kann durch einen Sensor S der
Restzuckergehalt des Reaktionsraumes W überwacht und bei Erreichen des gewünschten
Wertes die Kühlung voll eingeschaltet, das Gebinde auf etwa -3 Grad Celsius abgekühlt
und damit die Gärung beendet werden.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann das aus dem Gärungsbehälter
1 entweichende Gärgas gemäss Fig.3 über eine Gasleitung 20 und eine Frittenkerze
21 in einen Weinlagerbehälter 30 eingeleitet werden.
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Das wird dadurch möglich, dass durch die stark verlangsamte erfindungsgemässe
Gärung hinreichend wenig Gärgas im Gärbehälter 1 erzeugt wird, sodass bei Einleitung
in den Weinlagerbehälter 30 kein Aufwallen des gelagerten Weines erfolgt, das zu
einer Verschlechterung dieses Weines führen würde.
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Im Gegenteil wird die in bestimmten Fällen erforderliche Auffrischung
des Weines durch Einleitung von Kohlensäure ohne zusätzliche Flaschenkohsensäure
ermöglicht. Vor allem aber werden die wertvollen Aroma und Bukettstoffe, die, wie
oben dargelegt, im Gärgas vorliegen nunmehr vom gelagerten Wein ausgewaschen, sodass
dieser nicht nur aufgefrischt, sondern auch neue Aromastoffe aufnimmt.
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Dadurch wird bei lagengleichen Weinen eine wesentliche
Verbesserung
der Qualität erreicht.
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