DE3535150A1 - Verfahren zur reduzierung eines saeureueberschusses bei der alkoholischen gaerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung eines Säureüberschusses bei der alkoholischen Gärung, insbesondere bei Maischen, bei denen entalkoholisierte, dekantierte Maische als Prozeßwasser verwendet wird, um ein Absinken des pH-Wertes zu verhindern und diesen weitgehend konstant zu halten. Heute wird auch oft dekantierte, entalkoholisierte Maische als Prozeßwasser (Reecycling-Prozeß) benutzt um möglichst wenig Abwasser beseitigen zu müssen. Diese entalkoholisierte Maische - Schlempe genannt - bringt jedoch einen hohen Säureanteil mit in den Prozeß. Diese Säure wird in der Regel mit Laugen oder Kalk neutralisiert. Die dabei sich bildenden Salze sind nachteilig, das heißt sie hemmen den Gärungsprozeß.

Ein wesentlicher Faktor bei der alkoholischen Gärung ist ein möglichst stabiler pH-Wert. Der günstigste Wert für die Hauptverzuckerung von süßer Maische in Dämpfmaischen liegt im allgemeinen bei 5,3 bis 5,7. Infolge der Bildung von natürlicher Säure durch die Hefe und gegebenenfalls von "falscher" Säure durch Infektionsorganismen sinkt der pH-Wert im Verlauf der Gärung, und zwar normalerweise am stärksten während der Angärung als Folge der Hefevermehrung. Die für die einzelnen Maischearten erforderlichen untersten Grenzen der pH-Werte, 4,2 bis 4,3 bzw. 4,5 bis 4,6 lassen sich bei ungestörtem Betrieb sicher einhalten. Treten aber in irgendeiner Form Infektionen, vorwiegend durch von außen eingeschleppte Bakterien auf, wie sie insbesondere beim Recycling möglich sind, steigt der Säuregehalt unter Umständen stark an, wodurch der pH-Wert sinkt und die erforderliche Höhe unterschreitet. Eine überhöhte Säurezunahme stellt aber nicht nur die Nachverzuckerung und damit auch die Nachgärung in Frage, sondern sie bedeutet an sich bereits einen Verlust, da die Säure aus Zucker oder Alkohol entstanden ist. Eine zu starke Säurebildung wirkt sich also sowohl direkt als auch indirekt nachteilig auf die Ausbeute aus. Eine Infektion, insbesondere durch gewisse Milchsäurebakterien sowie Buttersäurebakterien sind für die Hefe schädlich oder gar ein starkes Hefegift.

Es wurde bisher empfohlen, einen wesentlich höheren pH-Wert bei der Alkoholgärung durch Schwefelsäure oder Salzsäure, bzw. einen niedrigen pH-Wert mit Kalhydrat zu regulieren. Ein solches Einstellen durch saure bzw. basische Zusätze erfordert aber eine einigermassen genaue Dosierung, um nicht jeweils die gegenteilige Wirkung zu erzielen. Auch muß beachtet werden, daß beim dauernden Wechsel von Neutralisation zu Ansäuerung Salze gebildet werden.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reduzierung eines Säureüberschusses bei der alkoholischen Gärung zu schaffen, das eine sichere und einfache Regulierung des pH-Wertes während der Gärung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Gärmasse Natriumsulfit zugegeben wird.

Zweckmäßig erfolgt die Zugabe des Natriumsulfits bereits zu Beginn der Gärung.

Es wurde gefunden, daß durch Zugabe von Natriumsulfit unter auftretender Gasentwicklung, wobei SO₂ mit CO₂ entweicht, ein Säureüberschuß wirkungsvoll abgebaut und die Bildung von überschüssiger Säure gehemmt wird. Der Prozeß verläuft dabei im Prinzip nach der Formel

Die durch Zersetzung des Natriumsulfits entstehende Natronlauge reagiert mit Säure unter Bildung von Säureionen, wobei eine entsprechende Säuremenge abgebaut und der pH-Wert auf einer gewünschten Höhe gehalten wird. Auf diese Weise läßt sich der pH-Wert einer Schlempe leicht regulieren und es sind keine nachteiligen Wirkungen zu befürchten. Die Zugabe von Natriumsulfit erfolgt zweckmässig bereits zu Beginn der Gärung und wird während des Gärprozesses fortgesetzt, wenn eine Säurezunahme bzw. ein Absinken des pH-Wertes beobachtet wird. Die Dosierung kann manuell erfolgen oder automatisch mittels pH-Wert Messung, Signalverwertung und Dosiereinrichtung. Die hierfür anzusetzenden Kosten sind verglichen mit anderen Methoden der Schlempebeseitigung ohne Bedeutung und wenn überhaupt nur sehr unwesentlich höher, denn die Alternative für die Schlempebeseitigung wäre, diese einzudämpfen oder in einer Wasseraufbereitungsanlage zu klären.

Claims (2)

1. Verfahren zur Reduzierung eines Säureüberschusses bei der alkoholischen Gärung, insbesondere bei Maischen, bei denen entalkoholisierte, dekantierte Maische als Prozeßwasser verwendet wird, um ein Absinken des pH-Wertes zu verhindern und diesen weitgehend konstant zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß der Gärmasse Natriumsulfit zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumsulfit zu Beginn der Gärung zugegeben wird.