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Ziel
der Erfindung ist ein Verfahren zum Gewinnen von Most aus Weinreben
durch Pressen, das durch Zentrifugieren der Reben selbst zustandegebracht
wird.
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Es
ist bekannt, daß das
traditionelle Verfahren zum Verarbeiten von Weintrauben zwecks Gewinnung
des Mosts, der der Gärung
zu unterziehen ist, folgende Phasen umfaßt: Quetschen – um die Weintrauben
zu öffnen,
zu separieren und aufzubrechen; Pressen – um den Trester zu entfernen
(das heißt
Feststoffteile: Schalen, Stiele und Kerne) und, falls notwendig,
Absetzung – das
ist das Filtrieren des Fest-Restanteils, bewirkt durch Vakuumfilter,
Plattenfilter oder Scheibenzentrifugen.
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Im
einzelnen betrachtet, ist es möglich,
zwei grundlegende Verfahren voneinander zu unterscheiden, bezeichnet
als
- – Rot-Vinifizierung,
- – Weiß-Vinifizierung.
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Das
erste Verfahren, offensichtlich bei roten Weintrauben zur Gewinnung
von Rotweinen angewendet, umfaßt
folgende Verarbeitungsphasen:
- – Quetschen
mit oder ohne Stiele (Beseitigung von Stielen),
- – Zuführung zu
dem Gärtank über eine
Pumpe,
- – Gären mit
oder ohne Temperatursteuerung,
- – Abziehen,
das heißt
Auslassen des Gärtanks, so
daß in
dem Tank ausschließlich
der vergorene Trester verbleibt,
- – Extraktion
des Tresters durch geeignete Vorrichtungen,
- – Pressen
des Tresters mit hydraulischen, Schrauben- oder Membranpressen.
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Der
aus dem Abziehen gewonnene Wein oder der aus den Trester-Verarbeitungsphasen
erhaltene Wein wird dann in geeigneten Tanks aufgenommen, um den
festen Restanteil oder das Sediment zu dekantieren, darin enthaltend
die Zugabe von Klärungsmitteln.
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Wenn
sich das Sediment am Boden abgesetzt hat, erfolgt ein zweiter Abziehvorgang,
und das Sediment wird nach Filterung zu der Destillerie geschickt,
um aus dem Sediment den letzten Wein zu gewinnen.
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Die
Weiß-Vinifizierung,
die weißen
Weintrauben oder pinkfarbenen Trauben zur Herstellung von Rosé-Wein
vorbehalten ist, beinhaltet folgende Phasen:
- – Quetschen
mit oder ohne Stiele,
- – Durchführen der
anschließenden
Preßphasen, welche
drei Typen umfassen können:
- a) eine Entmostung, die sehr sanft erfolgt und zur Gewinnung
von "reinem Most" dient, das heißt zur Gewinnung
eines Mosts aus bloßem
Saft und ohne Zerreißen
der Schale;
- b) sanftes Pressen, um einen Most optimaler Qualität bei geringer
Verarbeitung der Schale zu erhalten.
Letzteres läßt sich
kontinuierlich mit einer Schneckenpresse durchführen, außerdem diskontinuierlich mit
hydraulischen oder pneumatischen Pressen.
- c) Pressen, um den letzten Teil des Mosts zu extrahieren, dieser
häufig
von minderer Qualität
mit zahlreichen zerrissenen Schalen.
- – mögliche Reinigung
des Mosts durch Beseitigen der Schwebesubstanzen vor der Zuführung zur Vergärung.
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Diese
Reinigung läßt sich
durch Schwerkraft durch Einleiten von Zugaben in die Tanks, oder
durch Filtrieren oder Zentrifugieren vornehmen.
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Im
gereinigten Zustand oder auch dann, wenn dieser Vorgang nicht durchgeführt wird,
muß der
Most in die Gärfässer gegeben
werden, wo er in Wein umgewandelt wird.
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Nach
Abschluß der
Vinifizierung hat sich am Boden des Tanks das Gär-"Sediment" abgesetzt, welches
durch "Abziehen" beseitigt wird.
Anschließend
wird das Sediment verarbeitet, um seinen restlichen Weingehalt zu
extrahieren. Dieser Vorgang erfolgt entweder mit Platten- oder Vakuumfiltern,
oder unter Verwendung von Scheibenzentrifugen oder kontinuierlichen
Horizontalachsen-Zentrifugen, bekannt als Dekanter.
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Für jede dieser
Phasen ist es allerdings wesentlich, unterschiedliche Maschinen
zu verwenden, die derart miteinander durch Transportsysteme verbunden
sind, daß eine
automatische Produktion möglich
ist, oder – im
Fall der halbautomatischen Produktion – das Sammeln, Transportieren und
Zuführen
der Produkte und des Abfalls von jedem Prozeß zur nachsten Phase oder zur
Beseitigung je nach Erfordernis.
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Darüber hinaus
machen es die bekannten Verfahren der industriellen Weintraubenverarbeitung zur
Pflicht, Additive und spezielle Zwischenbehandlungen vorzusehen,
um einen Most adäquater
Qualität
zu gewinnen. Unter anderem gibt es üblicherweise verwendete Methoden,
bekannt unter der Bezeichnung Flotation und bestehend aus dem Einblasen
von Gas in die Tanks mit dem gequetschen Most, um das Aufsteigen
von noch in dem Most befindlichen Feststoffteilchen zu bewirken,
außerdem
der Zugabe chemischer Beimengungen, um dieses Aufsteigen der Partikel
zu erleichtern.
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Die
Dekanter sind durch den in der Zeitschrift "Der deutsche Weinbau" (Woche 18/99) erschienenen Artikel "Dekantereinsatz zur
Traubenentsaftung", sowie
in der Veröffentlichung "Mitteilung Klosterneuburg" (Woche 43/1993)
publizierten Notizen "Traubenentsaftung
mittels Dekanter" bekannt.
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Ein
Verfahren zur Gewinnung von Reben ist aus der FR-A-2 477 383 bekannt,
die ein Verfahren offenbart, bei dem eine sogenannte "hammer filtering centrifuge" verwendet wird;
dies bedeutet, daß die aus
dieser Maschine austretende Flüssigkeit
offensichtlich eine Menge Feststoffe enthält und deshalb vorgesehen ist
das anschließende
Durchlaufen einer Schneckenzentrifuge.
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Aus
der CH-A-622.820 ist außerdem
ein Verfahren zur Gewinnung von Most aus Reben bekannt, bei dem
die Weintrauben in ein Zentrifugensieb geführt werden, welches zur Filtrierung
dient. Dies bedeutet, daß die
Flüssigkeit
radial durch die Flächen und
der Trommel extrahiert wird, was dazu zwingt, eine niedrige Drehzahl
zu fahren, um ein Verstopfen der Sieblöcher zu vermeiden.
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Hieraus
ergibt sich das technische Problem, ein vereinfachtes Verfahren
zur Produktion von Most aus ganzen Weintrauben anzugeben, das die Möglichkeit
bietet, die Zwischenverarbeitungsphasen und die relevanten Nebentätigkeiten
auf ein Minimum zu reduzieren, und außerdem die Möglichkeit
schafft, die Anzahl von Maschinen zu verringern, die notwendig für diese
Verarbeitung sind, wobei ferner die Verwendung von chemischen Zusatzstoffen
für die
Verarbeitung des der Gärung
zu unterziehenden Mosts vermieden wird, um Kosten, Raumbedarf und
Betriebspersonal einzusparen.
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Die
Erfindung ist durch die Eigenschaften des Patentanspruchs 1 bestimmt.
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Insbesondere
ist vorgesehen, daß die
Zentrifugierphase mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Horizontalachsen-Schneckenzentrifuge
realisiert wird.
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Weitere
Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen entnehmen. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Flußdiagramm
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
und
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2 eine
schematische Axial-Schnittansicht einer Zentrifuge zum Implementieren
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Wie
in 1 gezeigt ist, besteht das erfindungsgemäße Verfahren
im wesentlichen aus einer einzigen Zentrifugieroperation, die an
der ganzen Weinrebe erfolgt, wie diese geerntet wird.
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Während des
Zentrifugierens, durchgeführt mit
einer weiter unten noch beschriebenen Maschine, erreicht man das
Separieren des Mosts von dem Trester. Da das Zentrifugieren des
Mosts bei einer Drehzahl stattfinden muß, die Zentrifugalkräfte an dem
Most von mehr als dem 1500-fachen der Schwerkraft entstehen läßt, kommt
es während
der Trennung der Flüssigkeit
von den Feststoffen im Inneren der kontinuierlichen Horizontalzentrifuge
zu zwei signifikanten Effekten:
- a) der hohe
Druck bewirkt, daß eine
größere Menge
Gas aus der Traube extrahiert wird und in dem Most in Lösung geht,
der deshalb mit natürlichem Gas
und Aroma angereichert wird, was seine Qualität steigert,
- b) die hohe Oberfläche
des freien, unter Druck stehenden Mosts, die in der Zentrifuge entsteht, ist
so beschaffen, daß eine
größere Menge
Luft in die Lösung
gelangt, was zu einer vorteilhaften Oxidation sämtlicher oxidierbarer Substanzen führt, die
bekanntlich die Qualität
des Mosts mindern.
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Wenn
der Most aus der kontinuierlichen Horizontalzentrifuge extrahiert
und in die entsprechenden Tanks gepumpt wird, kommt es zu einem
momentanen Druckabfall auf den Umgebungswert, so daß der Most
immer noch mit natürlichem
Gas und Luft übersättigt ist,
die in Form von Blasen freigesetzt werden, welche durch den Most
hindurch zu der Oberfläche
steigen und Feststoffteilchen, die immer noch in dem Most vorhanden
sind, mitnehmen.
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Der
plötzliche
Druckabfall führt
auch zu einem Brechen der Feststoffteilchen, die das in ihnen enthaltene
Gas freigeben, wobei dieses Gas sich mit den aufsteigenden Gasblasen
vereint und den Hochstieg der Feststoffteilchen zu der Oberfläche erleichtert.
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Unter
diesen Bedingungen findet eine Flotation in einer durchschnittlichen
Zeit von etwa 10–30 Minuten,
typischerweise 15–25
Minuten statt, und sie erfolgt ohne jegliche Zugabe von Hilfs-Substanzen, Additiven
und/oder dergleichen und/oder Einblasen von Gas.
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Diese
Flotation erfolgt in Tanks, die mit Rührwerken ausgestattet sind,
die bei Drehung in Kontakt mit der freien Oberfläche des Mosts den Rest-Feststoff
sammeln, der an der Oberfläche
ankommt, und ihn beseitigen. Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt
und deshalb in den Figuren hier nicht dargestellt.
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Der
Trester hingegen wird aus der Zentrifuge abgezogen und Nachbehandlungen
des Austragens und/oder weiterer Bearbeitung unterzogen, um Most zweiter
Qualität
zu gewinnen.
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Wie
in 2 gezeigt ist, besteht die die Implementierung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ermöglichende
Anlage aus einem ortsfesten, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1,
ausgestattet an etwa dem einen Ende mit einem am Boden offenen ringförmigen Querschnitt
unter Bildung eines Radialauslasses 1a, aus dem das Feststoffprodukt "V" abgezogen wird.
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Im
Inneren des feststehenden Gehäuses 1 und
koaxial zu diesem ist eine hohle Drehtrommel 2 etwa zylindrischer
Form mit einem kegelstumpfförmigen
Ende angeordnet, wobei das kegelstumpfförmige Ende als Antriebsende
auf Lagern 2a gelagert ist, um eine Drehung gegenüber dem
Gehäuse 1 zu
ermöglichen,
während
der Trommelantrieb aus einer Riemenscheibe 2b besteht,
die von Riemen 3a seitens eines Motors 3 betrieben
wird.
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Im
Inneren der Trommel 2 und koaxial zu dieser befindet sich
außerdem
eine Schnecke 4, im wesentlichen bestehend aus einem Körper von
Umfangssektoren 4a, die miteinander vereint sind, um Längsschlitze 4c für die Zufuhr
des Produkts 5 über eine
nicht dargestellte Pumpe zu ermöglichen,
wobei eine Leitung 5a in den Körper der Schnecke eintritt, an
deren Außenfläche einstückig eine
Schraube 4b angebracht ist, deren Zweck im folgenden deutlicher beschrieben
werden wird.
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Die
Schnecke ist an dem anderen Ende von Lagern 4d und 4e gelagert,
die einstückig
mit der Trommel 2 ausgebildet sind, und gegenüber denen die
Schnecke 4 sich in der im folgenden beschriebenen Weise
drehen kann.
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Der
Zentrifugenextraktor ist außerdem
mit Ablauföffnungen 16 ausgestattet,
um die Flüssigphasen "M" auszutragen.
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An
dem gegenüberliegenden
Ende ist die Trommel 2 – über eine Endverschlußscheibe 2b,
deren Nabe in den von der Wand 2e gestützten Lagern 2d läuft – einstückig mit
dem Gehäuse-Sonnenrad 7c eines
Getriebes, beispielsweise eines Planetengetriebes 7 ausgebildet,
dem es eine Bewegung mit gleicher Drehzahl verleiht. Diese Bewegung
wird dann von einer Riemenscheibe 7a über einen Riemen 8a abgenommen,
der, wie im folgenden deutlicher beschrieben wird, seinerseits auf
eine Vorrichtung zum Regulieren der Relativdrehzahl zwischen der
Schnecke und der Trommel geführt
ist, in der Zeichnung nicht dargestellt.
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An
dem Getriebe 7 befindet sich ein weiterer Riemen 8b,
der über
eine Riemenscheibe 7b des Getriebes 7 eine (nicht
gezeigte) Welle antreibt, die auf die Planeten des Planetengetriebes 7 einwirkt,
wobei die Planeten ihrerseits die Sekundärwelle des Getriebes betätigen, was
eine Keilwelle 9 dreht, welche die Schnecke 4 antreibt.
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Die
unterschiedliche Drehzahl der Schnecke gegenüber der Trommel bestimmt sich
durch das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes 7 sowie durch die Größen der beiden Paare von Riemenscheiben 7a, 14a und 7b, 14b,
die damit über
die zugehörigen Riemen 8a, 8b verbunden
sind.
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Der
Betrieb des Zentrifugenextraktors ist folgender: Die über eine
Leitung 5a zugeführten
Reben gelangen (Pfeil "A") in die hohle Schnecke 4 und
werden beim Austritt aus den Schlitzen 4c durch die Zentrifugalwirkung
des äußersten
Umfangsbereichs der Trommel 2 geschichtet aufgrund des
höheren
spezifischen Gewichts im Vergleich zu dem der Flüs sigphase oder den beiden Flüssigphasen,
die je nach ihrem spezifischen Gewicht eine Schicht auf den Feststoffen
bilden.
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Der
flüssige
Most wird über
die Auslässe 16 (Pfeil "M") abgeleitet, während die aus dem Trester bestehenden
Feststoffe einem Auslaß 6 der
Schraube 4b der Schnecke 4 zugeleitet werden,
die sich relativ zu der Trommel 2 dreht, wobei die Drehrichtung eng
verknüpft
ist mit der Richtung der Schraubenfläche, in jedem Fall derart,
daß die
Vorwärtsbewegung des
Feststoffprodukts in Richtung zu dem Auslaß 1a (Pfeil "V") erfolgt.
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Es
sind zahlreiche Varianten zur Implementierung der Erfindung möglich, ohne
dabei vom Schutzumfang dieses Patents abzuweichen, wie er durch
die beigefügten
Patentansprüche
umrissen wird.