DE4136491C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Gären von Rotweinmaische - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung, bei dem auf einfache Art, der Maischekuchen in der Flüssigkeit gehalten und in bestimmten Zeitintervallen schonend gebrochen, umgewälzt und durchflutet wird. Außerdem ist mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung eine neue Methode zum Entsaften von Fruchtmaischen möglich.

Bei einer Maischegärung bildet sich ein Maischekuchen, der das Bestreben hat an der Saftoberfläche zu schwimmen. Der Maischekuchen besteht im wesentlichen aus ange­ quetschten und zerkleinerten Beeren bzw. Früchten. Der Auftrieb des Maischekuchens hat zwei Ursachen:

• - unterschiedliche Dichte von Beeren bzw. Fruchtpartikeln und Saft
• - im Maischekuchen eingeschlossene Gasblasen von der beim Gär­ ungsprozeß entstehenden Kohlensäure.

Der Sinn der Maischegärung besteht im wesentlichen darin, Rotweinfarbstoffe sowie bestimmte Geschmacks- und Aromastoffe aus den Fruchtpartikeln zu lösen. Um den Auslaugeprozeß zu optimieren, sollte der Maischekuchen intensiv von der Gärflüssigkeit durchflutet werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß der mechanische Einfluß auf den Fruchtanteil, insbesondere auf Beerenkerne und Rappenteile möglichst klein bleibt, da sonst unerwünschte Geschmackstoffe aus diesen Teilen ausgelaugt werden. Außerdem weist das Gärsubstrat aus mechanisch stark bearbeiteten Maischen einen hohen Trub­ anteil auf, der die Weiterverarbeitung erschwert.

Bei fast allen Rotweinmaischegärverfahren wird versucht, den Maischekuchen peri­ odisch unterzutauchen oder untergetaucht zu halten. Dies geschieht durch Unterstoßen von Hand, mit Senkböden, mit CO₂-Druck, mit mechanischen Rührwerken, durch Über­ spülen mit Saft, durch CO₂-Gas-Entspannung und durch das Rückspülen der Trester in den Tank (Troost G.; Technologie des Weines; Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart; 5. Auflage; Seite 182-231, Binder 6.; Neue Aspekte der Rotweinbereitung; Der Deutsche Weinbau, Heft 25/26, Sept. 1991; Fachverlag Dr. Fraund GmbH, Mainz; Seite 993-1004).

Allen diesen Verfahren ist gemein, daß sie nur mit einem hohen maschinenbaulichen und/oder verfahrenstechnischen Aufwand zum gewünschten Erfolg führen. Es hat sich herausgestellt, daß Rührwerke nur bedingt zum schonenden Untertauchen des Mai­ schekuchens geeignet sind. Durch zu schnelles und zu kräftiges Rühren wird dabei eine sehr hohe Gerbstoffextraktion erreicht, die den Geschmack des Rotweins negativ be­ einflußt. Außerdem enthält der Saft aus Gartanks mit einem Rührwerk einen hohen Trubanteil, der die Weiterverarbeitung wesentlich erschwert.

Bei Verfahren, die einen Senkboden benutzen hat sich herausgestellt, daß das Zusammenbacken des Maischekuchens eine gute Durchflutung des Kuchens aus­ schließt und so keine optimale Auslaugung zustande kommt. Auch beim Austragen des zusammengebackenen Maischekuchens aus dem Gartank können erhebliche Schwie­ rigkeiten in Form von verstopften Auslaßschiebern oder festhängenden Tresterbrücken auftreten, die dann meistens durch manuelle Arbeit beseitigt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren und eine Vorrichtung zur Garung von Rotweinmaische zu schaffen, insbesondere in der Art, daß der Maischekuchen unterhalb der Saftoberfläche gehalten und in frei programmierbaren Intervallen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im Gärbehälter nach unten gezogen und dabei schonend gebrochen, umgewälzt und durchflutet werden kann. Darüberhinaus soll das Verfahren und die Vorrichtung zur Maischeentsaftung dienen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen gelöst. Ein Netzgewebe wird auf ca. halber Höhe, stationär an der Innenwand eines vorzugsweise zylindrischen Behälters befestigt. Die Form des Netzes muß so beschaffen sein, daß es im gefüllten Zustand etwa eine Halbkugel bilden kann. Die Befüllung des Behälters erfolgt durch einen Anschlußstutzen im unteren Bereich des Behälters. Der Maischekuchen wird durch das Netzgewebe immer unterhalb der Saftoberfläche gehalten. In der Mitte des Netzes ist eine Vorrichtung vorgesehen, die es gestattet den Mittelpunkt des Netz­ gewebes entlang der senkrechten Mittelachse des Tanks auf- und abwärts zu bewegen und somit den Maischekuchen schonend zu brechen, umzuwälzen und zu durchfluten. Außer der Maischebewegung hat die Vorrichtung auch die Aufgabe, bei der Entsaftung von Fruchtmaischen die Fruchtpartikel von der Flüssigkeit zu trennen. Selbstverständlich kann der so konstruierte Maischetank auch jederzeit als einfacher Lagerbehälter benützt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auf einfache technische Art, der Maischekuchen während des Gärvorgangs immer unterhalb der Saftoberfläche gehalten werden kann und daß beim Unterdrücken des Maischekuchens dieser in schonender Weise durchflutet und bedingt durch das mittige Einziehen des Netzes, schonend gebrochen und umgewälzt werden kann. Durch das Brechen des Maischekuchens beim Herunterziehen des Netzes wird ein "Zusammenbacken" ver­ hindert, die Durchflutung wird dadurch intensiver und es kann so eine besser Auslaugung der Frucht- und Beerenpartikel erfolgen. Die vom Senkboden her be­ kannten Schwierigkeiten beim Ausbringen des Maischekuchens aus dem Gärbehälter werden durch das Brechen des Kuchens beseitigt. Durch die langsame Bewegung des Netzes und die dadurch bedingte Durchflutung des Maischekuchens wird die Farbstoff- und Geschmackstoffausbeute intensiviert aber die mechanische Einwirkung auf die Frucht- und Beerenpartikel so gering gehalten, daß unerwünschte Gerbstoffe nicht ausgelaugt werden können und daß auch kein zu großer Trubanteil in der Gärflüssigkeit entsteht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit diesem Verfahren unterschiedliche Befüllungszustände des Gärbehälters ohne eine zusätzliche technische Anpassung der Vorrichtung bearbeitet werden können. Weiter ist als Vorteil anzusehen, daß die Entsaftung der Fruchtmaische bei herunter gezogenem Netz auf eine einfache Art und Weise erfolgt. Die einfache technische Art der Erfindung und die Möglichkeit sie nachträglich in schon vorhandene Behältnisse einzubauen ergibt so ein kostengünstiges Verfahren zur Rotweinmaischegärung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht (ganz aufgebrochen) eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und zum Erläutern einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung ähnlich Fig. 1, bei der die Netzbewegung aber über eine Gewindespindel und eine Spindelmutter erfolgt.

Fig. 3 und Fig. 4 eine Darstellung nach Art eines Ausschnittes aus Fig. 1 zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 ist ein Netzgewebe (3) zu sehen, das auf ca. halber Höhe, stationär an der Innenwand eines vorzugsweise zylindrischen Behälters (1) befestigt wird. Die Form des Netzes (3) muß so beschaffen sein, daß es im gefüllten Zustand etwa eine Halbkugel bilden kann. Die Maschengroße des Netzgewebes (3) sollte zwischen 10 mm und 20 mm betragen. Die Befüllung des Behalters (1) erfolgt durch den Anschlußstutzen (13) im unteren Bereich des Behälters (1). Der Maischekuchen (11) wird durch das Netz­ gewebe (3) immer unterhalb der Saftoberfläche (10) gehalten. In der Mitte des Netzes (3) ist ein Kunststoff- oder Edelstahlring (7) eingearbeitet, an dem ein Zugseil (4) befestigt ist. Das Seil (4) wird über eine erste Umlenkrolle (8) am Boden des Tanks (1) zur Decke (2) und über eine zweite Umlenkrolle (9) zu einer Seiltrommel (5) geführt. Die Seiltrommel (5) wird zum Aufwickeln des Seils (4) (Netz wird nach unten gezogen) über einen Elektromotor (6) mit angeflanschtem Getriebe angetrieben. Bei kleineren Gärbe­ hältern kann der Antrieb auch über eine Handkurbel oder ähnliches erfolgen. Durch das Bestreben des Maischekuchens (11) an der Saftoberfläche (10) zu schwimmen wird das Netzgewebe (3) nach erreichen des untersten Punktes (Fig. 4) wieder nach oben gedrückt. Für das dazu erforderliche Abwickeln des Seils (4) von der Seiltrommel (5), hat das Getriebe einen Freilauf eingebaut. Die Netzbewegung kann in frei programmierbaren Zeitintervallen zwischen einer halben und 12 Stunden erfolgen. Die Geschwindigkeit mit der das Netz (3) bewegt wird beträgt zwischen 0.005 m/s und 0.1 m/s, ebenfalls frei einstellbar. Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt über den Getriebemotor (6) und eine dazugehörige Steuereinrichtung.

Die Netzbewegung kann außerdem über eine senkrecht im Gärbehälter (1) stehende Gewindespindel (4a) erfolgen (Fig. 2). Dazu wird in der Mitte des Netzgewebes (3) eine Spindelmutter (7a) eingearbeitet. Beim Drehen der Spindel (4a) bewegt sich die Spindel­ mutter (7a) und somit auch das Netz (3) entlang der Gewindespindel (4a) auf- oder abwärts. Die Gewindespindel (4a) wird dazu ebenfalls von einem Getriebemotor (6a) freiprogrammierbar angetrieben. Es ist auch denkbar, die Netzbewegung über einen auf dem Behälterdeckel (2) angebrachten pneumatischen oder hydraulischen Hubzylinder zu bewerkstelligen.

In Fig. 3 ist das Einziehen des Netzgewebes (3), in der Mitte am Befestigungsring (7), durch das Seil (4) und das damit erzielte Brechen, Umwälzen und Durchfluten des Maischekuchens (11) dargestellt.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich wird hat das Netzgewebe (3) außer der Maischebewegung auch die Aufgabe, bei der Entsaftung von Fruchtmaischen (11) die Fruchtpartikel von der Flüssigkeit (10) zu trennen.

Ist das Netz (3) an seiner untersten Position angelangt (Fig. 4), befindet sich der größte Teil der Flüssigkeit (10) über dem Maischekuchen (11), d. h. der Behälter (1) kann in dieser Position als Entsaftungstank benutzt werden. Hierzu kann die Flüssigkeit (10) über ein Ventil (12), das unmittelbar über der Netzbefestigung installiert ist, abgeleitet werden.

Die Reinigung des Netzgewebes (3) erfolgt gleichzeitig mit der Reinigung des gesamten Behälters (1) durch Sprühköpfe (17), die Wasser oder eine Reinigungslösung von der Tankdecke (2) über den gesamten Innenraum des Behälters (1) sprühen. Außerdem kann die Reinigung des Netzgewebes (3) auch manuell mit einem Wasserstrahl von der Domöffnung (15) im Behälterdeckel (2) aus erfolgen. Für Servicezwecke ist der Tank (1) durch den Maischeauslaßschieber (14) begehbar.

Zur Kühlung des Tanks (1) ist an seinem oberen Ende eine Ringleitung (16), durch die kaltes Wasser über die Außenflächen gegossen werden kann, angebracht. Selbstverständlich kann der so konstruierte Maischetank auch jederzeit als einfacher Lagerbehälter benützt werden.

Das Netzgewebe (3) und die gesamte Antriebstechnik können natürlich auch nachträglich in geeignete Behälter eingebaut werden.

Zum Befüllen des Tanks wird bei der Antriebstechnik mit Seil, das Netzgewebe auf die unterste Position gezogen und das Getriebe auf Freilauf geschaltet. Der Maischebehälter wird mittels einer Verdrängerpumpe von unten her befüllt, dabei drückt der entstehende Maischekuchen das Netz langsam in die obere Position. Das Seil wird dabei bedingt durch den Freilauf des Getriebes von der Seiltrommel abgewickelt. Ist die oberste Position erreicht (Fig. 1), kann in vorprogrammierten Zeitintervallen von einer halben bis 12 Stunden das Netz wieder nach unten gezogen werden (Fig. 4).

Durch die Anbindung des Seils in der Mitte des Netzgewebes wird bei der Abwärts­ bewegung ein Einziehen der Kugelform erreicht, dadurch bricht der Maischekuchen (Fig. 3).

Die Verdrängung, die bei der Abwärtsbewegung des Maischekuchens entsteht, zwingt den Saft durch den Maischekuchen hindurch zu strömen, dadurch wird eine sehr schonende Durcharbeitung des Maischekuchens erreicht (Fig. 3). Ist die unterste Position erreicht, wird das Getriebe wieder auf Freilauf geschaltet (Fig. 4). Durch das Bestreben des Maischekuchens an die Saftoberfläche zu gelangen, wird das Netz wieder in die oberste Position gedrückt (Fig. 1).

Bei der Antriebstechnik über eine Gewindespindel wird das Netzgewebe, beim Befüllen des Tanks, in die oberste Position gebracht (Fig. 2). Ist der Tank befüllt und hat sich der Maischekuchen innerhalb des Netzgewebes gebildet, wird das Netzgewebe mit Hilfe der Gewindespindel und der Spindelmutter in den frei programmierbaren Intervallen nach unten gezogen. Hat das Netzgewebe die unterste Position erreicht, wird die Dreh­ richtung der Gewindespindel geändert und das Netzgewebe mit maximaler Geschwin­ digkeit wieder in die oberste Position gebracht (Fig. 2). Auch bei dieser Antriebsart wird beim Herunterziehen des Netzgewebes ein Einziehen in der Mitte erreicht und somit der Maischekuchen gebrochen.

In der untersten Position des Netzes (Fig. 4) kann der Behälter zur Maischeentsaftung verwendet werden. Hierzu wird der Saftanteil, der sich über dem Netz angesammelt hat über ein Ventil abgeleitet.

Claims (12)

1. Verfahren zur Gärung von Rotweinmaische in einem mit einem Netz versehenen Behälter, wobei beim Befüllen des Behälters die Maische unterhalb des Netzes zugeführt und während der Gärung das Netz und der darunter befindliche Maischekuchen unterhalb der Saftoberfläche gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz etwa in halber Höhe stationär an der Innenwand des Behälters befestigt und der Mittelpunkt des Netzes entlang der senkrechten Mittelachse langsam so auf- und abwärts bewegt wird, daß dadurch der Maischekuchen schonend gebrochen, umgewälzt und durchflutet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz über ein am Mittelpunkt des Netzes verankertes Seil auf- und abwärts bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befüllen des Behälters das Netz durch ein Seil auf die tiefste Position gezogen und dabei das Seil auf eine Seiltrommel aufgewickelt wird, daß in der tiefsten Position das Getriebe der Seiltrommel auf Freilauf geschaltet und danach der Behälter mittels einer Verdrängerpumpe von unten befüllt und dadurch das Netz durch den Maischekuchen in die obere Position gedrückt wird, wobei das Seil aufgrund des Freilaufs des Getriebes von der Seiltrommel abgewickelt wird, und daß bei gefülltem Behälter in vorprogrammierbaren Zeitintervallen von 0,5 bis 12 Stunden das Netz durch das Seil langsam nach unten gezogen und bei Erreichung seiner untersten Position das Seiltrommelgetriebe auf Freilauf geschaltet und das Netz mittels des Auftriebes des Maischekuchens wieder in die obere Position gebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz über eine in der Mitte des Behälters angebrachte Gewindespindel auf- und abwärts bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Befüllen des Behälters das Netz mittels der Gewindespindel in die oberste Position gebracht wird und daß bei gefülltem Behälter das Netz in freiprogrammier­ baren Zeitintervallen durch die Gewindespindel langsam nach unten gezogen und bei Erreichung seiner untersten Position die Drehrichtung der Gewindespindel geändert und das Netz mit maximaler Geschwindigkeit in die oberste Position zurückgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuggeschwindigkeit des Netzes über eine programmier­ bare Regeleinrichtung eingestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz mit einer Geschwindigkeit von 0,005 m/s bis 0,1 m/s bewegt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entsaften der Maische das Netz ganz heruntergezogen, die Flüssigkeit über dem Netz gesammelt und über ein Ventil abgeleitet wird.

9. Maischebehälter für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 6, 7 oder 8, an dessen Innenwand stationär ein Netz befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz (3) etwa in halber Höhe an der Innenwand des Behälters befestigt ist, daß das Netz (3) in der Mitte einen Ring (7) enthält, an dem ein Seil (4) befestigt ist, daß zur Führung des Seiles (4) eine erste Umlenkrolle (8) am Boden des Behälters (1) und eine zweite Umlenkrolle (9) an der Decke des Behälters (1) angebracht ist, und das an der Decke des Behälters (1) eine Seilrolle (5) zum Auf- und Abwickeln des Seiles angebracht ist, die über einen Motor (6) mit angeflanschtem Getriebe betreibbar ist (Fig. 1).

10. Maischebehälter für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4, 5, 6, 7 oder 8, an dessen Innenwand stationär ein Netz befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz (3) etwa in halber Höhe an der Innenwand des Behälter (1) befestigt ist, daß in der Mitte des Behälters (1) senkrecht stehend eine Gewindespindel (4a) angebracht ist, und daß in der Mitte des Netzes (3) eine Spindelmutter (7a) eingearbeitet ist, derart, daß beim Drehen der Gewindespindel die Spindelmutter auf- und abwärts bewegbar ist (Fig. 2).

11. Maischebehälter nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Behälters (1) Anschlußstutzen (13) zur Befüllung des Behälters angebracht sind, und daß ein Ventil (12) über der Netzbefestigung in die Behälterwand eingebracht ist, über das die Flüssigkeit ableitbar ist.

12. Maischebehälter nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Sprühköpfe (17) an der Behälterdecke derart angeordnet sind, daß gleichzeitig eine Reinigung des Netzes und des Innenraumes des Behälters erfolgt.