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Verfahren zur Abscheidung der weinsauren Salze aus Weinhefegeläger
Die Weinhefe, die im Weinbau als Abfallprodukt anfällt, besteht in der Hauptsache
aus Hefewein, Weinhefezellen, Weinsteinkristallen (Kaliumbitartrat) und zum Teil,
je nach der Herkunft der Weinhefe, aus Kristallen von Calciumtartrat. Außerdem enthält
die Weinhefe noch einen kleinen Teil schleimiger Substanz, die aus pektinartigen
Stoffen besteht, die aus dem Fruchtfleisch der Weintrauben herrühren.
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Die Weinhefe stellt in allen Weinbauländern ein wichtiges Abfallprodukt
des Weinbaues dar, aus dem z. B. nach Gewinnung des Hefeweines durch Abpressen der
Weinhefe und von Alkohol durch Destillation aus der Schlempe weinsaure Salze gewonnen
werden. Die weinsauren Salze «erden zur Gewinnung von Weinsäure bzw. von Weinstein
in der chemischen Industrie verwendet.
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Die Gewinnung von weinsauren Salzen erfolgt in der Regel so, daß die
entgeistete Hefe (Weinhefeschlempe) mit Wasser gemischt und dann in einem Autoklav
unter Druck mehrere Stunden erhitzt wird. Nach dem Abkühlen wird mit Salzsäure unter
Rühren versetzt. Dadurch wird die gesamte, in der Masse enthaltene Weinsäure in
Freiheit gesetzt, worauf filtriert und das Filtrat zum Ausfällen des weinsauren
Kalkes mit Kalkmilch versetzt wird. Der weinsaure Kalk wird dann abgenutscht, getrocknet
und entweder zur- Gewinnung von Weinsäure oder von reinem Weinstein verwendet.
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Das Erhitzen unter Druck verfolgt hierbei den Zweck, die in der Weinhefe
enthaltenen pektinartigen, schleimigen Stoffe zu hydrolysieren. Dieser Vorgang ist
eine Voraussetzung für die Filtration der in Salzsäure gelösten weinsauren Salze
von den unlöslichen Bestandteilen der Weinhefe. Die Druckerhitzung erfordert aber
neben viel Wärmeaufwand und Arbeitsleistung eine umfangreiche Apparatur
und
ist mit erheblichen Verlusten an 'Weinsäure während des Dämpfprozesses verbunden.
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:Neben den verschiedenen, nach diesem Prinzip arbeitenden Verfahren
ist vorgeschlagen worden, die weinsauren Salze aus der Weinhefe durch Zentrifugieren
in einer Überlaufzentrifuge vor oder nach der Destillation der Weinhefe abzuscheiden.
:Nach diesem Verfahren wird aber nur ein verhältnismäßig geringer Teil der in der
Weinhefe enthaltenen weinsauren Salze gewonnen. Der Weinsäuregehalt dieses Schleuderproduktes
beträgt nach der Trocknung daher maximal nur etwa 5o0 !o.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein einfaches Verfahren
zu entwickeln, durch das im Gegensatz zu den bekannten Verfahren eine sehr hohe
Ausbeute an weinsauren Salzen erreicht wird, und zwar ohne Anwendung von Wärme und
Druck, die zu erheblichen Verlusten an Weinsäure führen. Diese Aufgabe löst die
Erfindung dadurch, daß man die Weinhefe über ein bewegtes und gegebenenfalls rotierendes
Sieb, wie ein Rüttel-, Schüttel- oder Vibrationssieb, dessen Siebmaschen im allgemeinen
eine unter der Größe der Weinsteinkristalle, deren Zurückhaltung gewünscht wird,
liegende Weite haben, laufen läßt. Durch die Wahl der günstigsten Maschenweite werden
Verluste an weinsauren Salzen weitmöglichst vermieden, während die Hefezellen das
Filter passieren.
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Dem Verfahren kann nichtentgeistete wie entgeistete Weinhefe (Weinhefeschlempe)
in flüssiger oder aufgeschlämmter Form unterworfen werden. Die Weinhefeschlempe
muß vor ihrer Weiterbehandlung abgekühlt werden, damit die während des Brennens
durch die Wärme in Lösung gebrachten -,veinsauren Salze wieder kristallisieren.
Es besteht auch die Möglichkeit, die weinsauren Salze, die in gelöster Form in der
Weinhefeschlempe nach dem Verlassen der Brennblase noch enthalten sind, durch Zugabe
von Salzsäure und Kalkmilch oder Chlorcalciumlauge und Kalkmilch als Calciumtartrat
zu fällen. Danach läßt man die mit Calciurntartratkristallen vermischte Weinhefeschlempe
in gleicher Weise durch ein bewegtes Sieb hindurchlaufen.
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Geht man von Trockenhefe aus, so kann man deren Aufschlämmung dem
Verfahren unterwerfen. Warme Abschlämmungen müssen zuvor abgekühlt werden, wobei
auch hier vor, während oder nach der Abkühlung der Weinstein in Calciumtartrat übergeführt
werden kann.
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Beispiel i ioo Teile flüssige Weinhefe mit i6% Trockensubstanz, in
der 3,2 Gewichtsteile Weinstein enthalten sind, werden durch ein Vibrationssieb
durchlaufen gelassen, das mit zwei Sieben, das obere mit .etwa i.5 mm Maschenweite
zur Entfernung gröberer Verunreinigungen und das untere mit etwa o,2 mm Maschenweite
zur Erfassung des Weinsteins, versehen ist. Dabei wird auf dem unteren Sieb ein
Rohweinstein mit 4,26 Teilen Trockensubstanz gewonnen, die 2,68 Teile Weinstein
(ioo0/0ig) enthalten. Das heißt, der Rohweinstein ist 63%ig. Auf Weinhefe berechnet
beträgt die Ausbeute 83,70/0.
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Beispiel 2 iooTeile Weinhefeschlempe, die eineTemperatur nach dem
Verlassen der Brennblase von 981°' hat, enthalten 2,9 Teile Weinsäure. Diese heiße
Schlempe wird mit Chlorealciumlauge und Kalkmilch versetzt. Die dadurch ausgefällten
Kristalle von weinsaurem Kalk werden zusammen mit allen Verunreinigungen der Weinhefeschl.empe
durch ein bewegtes Sieb passieren gelassen. Das Sieb besteht aus einem rotierenden
Sieb mit o,2 mm Maschenweite. Man erhält .4,9 Teile Trockensubstanz mit 2,32 Teilen
Weinsäure, was einer Ausbeute von 8o% entspricht. Beispiel 3 5o Teile Weinhefeschlempe
mit 7,6 Teilen Trockensubstanz, die 2,i6 Teile Weinstein (ioo%ig) enthalten, werden
nach Abkühlung aui etwa id° durch ein Schüttelsieb durchpassiert. Es werden 3,o2
Teile Rohweinstein, enthaltend 1,96 Teile reinen Weinstein, erhalten, was einer
Ausbeute von go,8% des in der Schlempe enthaltenen Weinsteins entspricht. Die Maschenweite
des oberen Siebes betrug etwa 0,4 mm, die des unteren Siebes etwa o,2 mm. Auf diesem
Sieb wurden keine Kristalle mehr beobachtet, was einen Beweis dafür darstellt, daß
die Maschenweite des oberen Siebes im Hinblick auf die durch das Abkühlen erzielte
größere Kristallform richtig gewählt war.