VAKUUMDESTILLATION VON OBSTMAISCHEN ERSTE ERFAHRUNGEN, Monika Schnürer, David Gölles, Walter Brandes, Reinhard Baumann, Theresa Machholz, Regine Schönlechner und Henry Jäger 12. IfGB Forum Spirituosen und Brennerei 7-8.10.2014 Leipzig --- 1 --- ÜBERSICHT warum Vakuumdestillation? Grundlagen besondere Anforderungen an Brenngerät Material und Methoden Ergebnisse Zusammenfassung Ausblick --- 2 --- 1
WARUM VAKUUMDESTILLATION? eigentlich nichts Neues Aufkonzentrierung bei Wein,.. Vakuumbrennereien (Obstmaischen) in A bereits seit einigen Jahren aktiv Codex-Werte eingehalten? 100 C - Einfluss auf Aroma (Steinobst (Marille, Pfirisch,..), Beerenobst (Erdbeere,..) Fruchtsaft: Aromaveränderung ab 80 C --- 3 --- GRUNDLAGEN Siedepunkt - Druck Dampfvolumen - Druck Wärmeübergang Austauschfläche --- 4 --- 2
LUFTDRUCK 1 bar.. 10^5 Pa --- 5 --- ABHÄNGIGKEIT DER SIEDETEMPERATUR VOM DESTILLATIONSDRUCK (BÜCHI, 1998) --- 6 --- 3
WASSERDAMPFTAFEL Siedepunkt 500 mbar 250 mbar Ethanol: 62 C 47 C (Siemens 1998) --- 7 --- WÄRMETAUSCHER Wärmestrom (J/s) k.. Wärmedurchgangszahl (W/(m²K)) A.. Austauschfläche (m²) (T2 T1).. Temperaturdifferenz (K) --- 8 --- 4
BESONDERE ANFORDERUNGEN AN BRENNGERÄT H 2 O-Bad stabil Implosion! Dichtungen Böden Kühler Aromafalle Fraktionierung - Melkstation --- 9 --- MATERIAL UND METHODEN Rohware: Apfel (7,9 %vol), Birne (Williams Christ) (5,8 %vol), Quitte (4,6 %vol), Marille (5,7 %vol), Zwetschke (5,5 %vol), Kornelkirsche (6,4 %vol), Brombeere (4,5 %vol) jeweils ca. 500 l Maische Gärung: 20 C Destillation: konventionell (Umgebungsdruck) (50 l), 50 % Vakuum (120 l), (70 % Vakuum (120 l)) mind. 2 WH Temperaturverlauf, Ausbeute, N-Punkt, Trübungsneigung Analysen: Codex-Werte, Aromaanalyse, sensorische Analyse --- 10 --- 5
MATERIAL UND METHODEN 50 l Brenngerät mit Steuerung (Fa. CARL) --- 11 --- MATERIAL UND METHODEN 120 l Vakuumbrenngerät mit Steuerung (Fa. CARL) zusätzlich Kühlaggregat für 2. Kühler (0,5-4,0 C) Vakuumpumpe --- 12 --- 6
KONVENTIONELL (ABSZISSE: 1.. 0,5 MIN) 120 100 80 60 40 20 Maische Helm 3. Boden Geistrohr Vorlage Dephlegmator Alkoholgehalt 0 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103 106 109 112 115 118 121 124 127 1 4 --- 13 --- 50 % VAKUUM (ABSZISSE: 1.. 5 MIN) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 T4 Melkstation T5 Geistrohr T3 Dephl. T2 1. Boden T1 Blase T6 Wasserbad %vol --- 14 --- 7
70 % VAKUUM (ABSZISSE: 1.. 5 MIN) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 T4 Melkstation T5 Geistrohr T3 Dephl. T2 1. Boden T1 Blase T6 Wasserbad %vol 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 --- 15 --- AUSBEUTE: la VL /hl MAISCHE --- 16 --- 8
AUSBEUTE ML (% la AUS MAISCHE) --- 17 --- %VOL - ML --- 18 --- 9
FRAKTIONIERUNG --- 19 --- NACHLAUFABTRENNZEITPUNKT (N-PUNKT) --- 20 --- 10
TRÜBUNGEN (FILTRATION) Trübung-verursachende Komponenten: Ethylester der C 10 -C 16 Fettsäuren sofort trüb: alle konv. Brände und Vakuum: Quitte Trübung während der Lagerung: Vakuum Marille, Brombeere noch keine Trübung: Vakuum Apfel, Birne, Kornelkirsche, Zwetschke --- 21 --- TRÜBUNGSVERURSACHENDE STOFFE --- 22 --- 11
CODEX - ETHYLACETAT Max. 630 mg/100 ml ra --- 23 --- CODEX- METHANOL Max. 1000 mg/100 ml ra: Marille, Kornelkirsche, Quitte Max. 1200 mg/100 ml ra: Zwetschke, Brombeere, Apfel Max. 1350 mg/100 ml ra: Williams (Birne), --- 24 --- 12
CODEX- HÖHERE ALKOHOLE (IC4 + IC5) Mind. 100 mg/100 ml ra (ic4).. Isobutanol (2-Methyl-1-Propanol) (ic5).. Isopentanol (2-Methyl-1-butanol und 3-Methyl-1-butanol) --- 25 --- CODEX- FUSELALKOHOLE (nc3 + IC4 + IC5) 150 1500 mg/100 ml ra (nc3).. 1-Propanol (ic4).. Isobutanol (2-Methyl-1-Propanol) (ic5).. Isopentanol (2-Methyl-1-butanol und 3-Methyl-1-butanol) --- 26 --- 13
CODEX- BENZALDEHYD Max. 6,5 mg/100 ml ra --- 27 --- CODEX- TITRIERBARE SÄURE Max. 350 mg/100 ml ra --- 28 --- 14
WILLIAMS-CHRIST - AROMASTOFFE --- 29 --- ZWETSCHKE - AROMASTOFFE --- 30 --- 15
MARILLE - AROMASTOFFE --- 31 --- SENSORISCHE ANALYSE bisherige Erkenntnisse mit 50 % Vakuum-Bränden: alle Destillate Sauber und auf hohem Niveau eleganteres, eher schlankeres frischeres Aroma in Nase als Vergleich am Gaumen meist schlanker und unkomplizierter als Vergleich meist Intensität der typischen Aromen geringer als bei Vergleich bei Apfel und Zwetschke signifikant intensiveres Aroma (Verstärkung) die erhoffte Aromabombe leider bis jetzt nicht erreicht --- 32 --- 16
ZUSAMMENFASSUNG spezielle Brennereianlage Alkoholverlauf Destillationsgeschwindigkeit höhere Ausbeuten (event. durch höhere Verstärkung) höhere Methanolgehalte geringere Gehalte an Nachlauf und Trübung verursachenden Komponenten, Höheren Alkoholen und Fuselalkoholen Codex-Werte eingehalten Aromastoffgehalte nicht höher als Vergleich sensorisch meist nicht die erhofften Vorteile (Marille) Potential der Vakuumdestillation? 50 % Vakuum: erster Eindruck eher ernüchternd --- 33 --- AUSBLICK Ziel: Optimierung des Prozesses Einstellungen (70 % Vakuum, Destillationsgeschwindigkeit, Verstärkung, Kühlung,..) Kombination: konventionell - Vakuum --- 34 --- 17