WO1989007132A1 - Procede pour fabriquer des boissons desalcoolisees ainsi qu'installation et dispositif pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Procede pour fabriquer des boissons desalcoolisees ainsi qu'installation et dispositif pour la mise en oeuvre du procede Download PDF

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WO1989007132A1
WO1989007132A1 PCT/CH1989/000012 CH8900012W WO8907132A1 WO 1989007132 A1 WO1989007132 A1 WO 1989007132A1 CH 8900012 W CH8900012 W CH 8900012W WO 8907132 A1 WO8907132 A1 WO 8907132A1
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fermentation
microorganisms
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fermenter
dealcoholization
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Inventor
Walter Gresch
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Bucher Guyer AG
Original Assignee
Bucher Guyer AG
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
    • C12G3/08—Preparation of other alcoholic beverages by methods for altering the composition of fermented solutions or alcoholic beverages not provided for in groups C12G3/02 - C12G3/07

Definitions

  • the invention relates to a process for producing dealcoholized beverages by fermentation and dealcoholization of a substrate consisting of fruit, fruit or berry juice, grape must or beer wort.
  • dealcoholized beverages In the case of dealcoholized beverages, a distinction is made between non-alcoholic (alcohol content 0.5%), low-alcohol (1.5%) and reduced-alcohol beverages (1.5%).
  • the characteristic flavors of the corresponding alcoholic beverage for example wine or beer, should be used , in the dealcoholized beverage remain as unchanged as possible.
  • dealcoholized wine For the production of dealcoholized wine, it is known to subsequently withdraw the alcohol from the alcoholic wine originating from normal production using various dealcoholization processes. For the production of the alcoholic white fermentation process is used, which practically all run in batches and in which the alcohol is produced by fermentation (fermentation).
  • the alcohol produced during fermentation during normal production is subsequently completely or partially removed from the beer.
  • the fermentation process can be interrupted and that Beer can be removed earlier from the fermentation tank, the so-called fermenter.
  • the substrate is exposed to the action of microorganisms for the production of dealcoholized beverages, so that little or no alcohol is produced during the fermentation.
  • the microorganisms for example yeast
  • the carrier material which can consist of diatomaceous earth
  • the carrier material is located in a reactor designed as a diatomaceous earth filter into which the substrate is introduced. It is a fixed bed method in which the substrate is pumped through the diatomaceous earth filter.
  • the filter will clog after a certain time, making continuous operation more difficult.
  • the beer that has been dealcoholized in this way does not achieve the quality of the later dealcoholized beer.
  • GB-PS 1406506 it is also known to pass the substrate under pressure through a retention filter on which the microorganisms are arranged in a fixed position in order to accelerate the fermentation in the production of alcoholic beverages.
  • the fermentation can be done by changing the pressure and Temperature conditions can be influenced.
  • the alcohol produced in this way must be subsequently removed from the alcohol.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned and enables the rational production of a dealcoholized, good quality drink with a relatively short process duration and low production costs.
  • this object is achieved in that the substrate in a coherent product line First of all, a physical treatment to remove any harmful effects of microorganisms and then at least partially fermentation using drink-compatible microorganisms and at least partial biomass retention, then at least partially de-alcoholized continuously or semi-continuously and then subjected to further processing.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that extremely rational operation is made possible by the coherent product line of fermentation and dealcoholization and by the continuous course of these processing steps.
  • the subsequent dealcoholization which is integrated into the overall system, is considerably simplified by the retention of biomass during the fermentation, because the fermentation product is cleaner, ie less or not at all contaminated with biomass. Since the biomass retention increases the concentration of the biomass in the reactor, the productivity of the plant is also increased. The increased concentration of the microorganisms in the reactor is also the prerequisite for a continuous and thus economical operation of the plant.
  • FIGS. 1 and 2 show a schematic illustration of the system according to the invention
  • Fig ⁇ . 2 shows a schematic representation of an extended embodiment of the plant according to FIGS. 1 and
  • the raw material consisting of fruit, grapes, fruits, berries or malt and hops is processed in a processing stage 1 to a substrate made of grape must, fruit juice, berry juice or beer wort.
  • the substrate can be obtained by means of conventional methods, for example by using presses or also by means of liquefaction technologies.
  • the substrate from which the dealcoholized wine or the dealcoholized beer is later obtained contains a large number of harmful microorganisms and turbid substances which must be rendered harmless or removed before the cooking process.
  • the substrate is pre-clarified and sterilized continuously in a microfiltration device 2, which is arranged between the processing stage 1 and a tower fermenter 3 in which the cooking process takes place.
  • the retentate of the microfiltration device 2 which contains harmful microorganisms and turbid substances, is discharged via a line 4 from the system which operates continuously in a coherent product line.
  • a clean substrate is obtained, which leads to trouble-free operation of the subsequent, continuous fermentation and also to an improvement in the quality of the end product.
  • the short dwell times for the clarification and disinfection of the substrate in the microfiltration device 2 and the continuous flow favor the nationalization of the entire manufacturing process.
  • the cold process of microfiltration avoids the harmful thermal load on the substrate which arises in the usual sterilization by heating.
  • pretreatment stage 5 it is expedient to precede the microfiltration device 2 with a pretreatment stage 5.
  • heat treatment for example by high / short heating, is carried out to obtain color in red wine.
  • a pre-fermentation of the substrate in the pre-treatment stage 5 can already take place.
  • the pre-fermentation can also be carried out in front of the processing device 1 by pressing to obtain colorants and tannins from red wine.
  • a further advantageous possibility of acting on the substrate before the cooking process is given by a glucose oxidase treatment in the pretreatment stage 5.
  • the glucose contained in the substrate is converted into acid by a known method.
  • the glucose oxidase treatment in many cases also means an improvement in the quality of the end product.
  • other treatment processes for improving the quality of the end product with regard to aroma, smell, color, etc. can also be carried out.
  • all treatments in pre-treatment level 5 are carried out in a continuous process.
  • an acid breakdown in the substrate can take place in a continuous mixer 8 by admixing potassium or calcium carbonate. Since the addition takes place between the microfiltration device 2 and the tower fermenter 3, pore blockages in the microfiltration device 2 are prevented. Such acid degradation may be necessary in order to slightly increase the pH in the tower fermenter 3 with regard to the use of certain microorganisms, for example Zymomonas Mobilis, for the fermentation.
  • the substrate is fed continuously to the tower fermenter 3 via a line 9 on its underside 10 (FIG. 3). While the substrate passes through the tower fermenter 3 from bottom to top, it is fermented and continuously removed at the top via a line 11 as an alcoholic beverage, for example wine or beer.
  • the fermentation in the tower fermenter 3 is carried out by microorganisms which are kept in suspension in the substrate and which bring about the cooking process. These are microorganisms suitable for drinks, which are legally permitted and do not contain any toxic or Produce by-products that interfere with taste and smell.
  • the microorganisms form an increasing biomass that feeds on the substrate. reacted with this. In addition to alcohol, high-quality, desired aroma and flavor substances are also produced.
  • the microorganisms are preferably settled in the tower fermenter 3 on an inner carrier material, that is to say chemically non-reactive under the conditions present.
  • the carrier material consists of coke, sand, polymer or other carrier particles 12, which are chosen so large that they are held in suspension in the tower fermenter 3 by the flowing substrate, that is, they neither sink down nor rise up.
  • the cells found and immobilized on the carrier particles 12 and kept in suspension by the fluidized bed method cannot be removed with the fermentation product (wine, beer) and thus remain in the tower fermenter 3. This results in a effective biomass retention, which saves special expensive equipment for recycling the biomass.
  • the substrate mixed with the biomass in the tower fermenter 3 is constantly kept in motion by an agitator 13.
  • a silicone hose 14 inserted into the tower fermenter 3 ensures bubble-free aeration of the fermenter contents.
  • the supply of sterile air is mainly necessary at the beginning for the cell growth of the microorganisms and to a small extent during operation for the replacement of dead cells.
  • the bubble-free ventilation has the advantage that there is little excess of oxygen and therefore less aroma loss and no foam is formed.
  • Fermentation produces alcohol and CO 2 as the main fermentation products.
  • the resulting C0 2 pressure can also be used to control the fermentation.
  • An overpressure of approx. 0.5 to 6 bar prevails in the tower fermenter 3 during the fermentation.
  • Excess C0 2 and 0 2 is discharged at the top of the tower fermenter 3 through an outlet opening 15.
  • the C0 2 is important for the resulting wine, the is more tangy at higher C0 2 content and less tangy at low C0 content.
  • the tower fermenter 3 also has a cooling jacket 16, into which cooling liquid is introduced through a feed opening 17. The cooling of the tower fermenter 3 serves to dissipate the heat of reaction generated during the fermentation.
  • the fluidized bed method using immobilized microorganisms according to FIG. 3 enables extremely short residence times of e.g. 1 to 4 hours. Due to the better mass transfer, the fermenter productivity is increased. While in the conventional fermentation of wine natural Tr b is required as a carrier of microorganisms so that the fermentation starts well, the carrier function of the slurry in the substrate which has been pre-clarified according to the invention and freed from harmful microorganisms is freed from the carrier particles provided with drink-appropriate microorganisms 12 taken over. As a result of the arrangement of microorganisms on artificial carriers, dead cells automatically detach from the carrier particles 12 and can therefore be easily removed from the tower fermenter 3.
  • the tower fermenter 3 is followed by a microfiltration device 18 (FIG. 1). Since the alcoholic beverage discharged through the line 11 is introduced into the retentate side of the microfiltration device 18 and leaves the permeate side through a line 19 in the cleaned state. The free and dead cells and any other residues are removed with the retentate.
  • a plurality of outlet openings 20 are arranged in the wall 16 of the tower fermenter 3 in order to discharge entire carrier particles 12 from the fermenter 3.
  • the carrier particles 12 which have been removed are Via a collecting line 21 to a regeneration stage 22, in which the carrier particles 12 are freed from microorganisms and / or renewed under sterile conditions and are returned to the tower fermenter 3 via a line 23.
  • the discharge of free and / or dead cells or whole carrier particles 12 prevents the formation of an undesirable secondary taste in the beverage and thus improves the quality of the end product.
  • the fermenter productivity is maintained by removing the dead cells.
  • Free cells can also reduce the performance of the subsequent dealcoholization.
  • the dealcoholization devices can therefore be made smaller and less expensive if the free cells are not fed to the dealcoholization together with the fermented substrate.
  • the two methods can be used individually or in combination and is not limited to the present exemplary embodiment, but can also be used advantageously for other purposes in biotechnology.
  • the fermentation of the substrate can be accelerated in that the microorganisms bound to the carrier particles 12 consist of bacteria instead of yeasts.
  • bacteria With bacteria, alcohol production can be increased 2 to 3 times. This applies in particular to the use of bacteria from the Zymomonas Mobilis strain. These bacteria are preferably used for the production of so-called "cooler" drinks, where the aroma does not necessarily have to correspond to the alcoholic wine.
  • Another aroma which is caused by the use of bacteria instead of yeast, does not bother in this case, since the lower production costs are more important. In various countries, however, approval of this or a similar type of bacteria is still to be obtained.
  • the volumetric productivity of the tower fermenter 3 can in certain cases, e.g. Zymomonas Mobilis can be further increased if, in addition to the microorganisms, fermentation-promoting enzymes are also bound to the carrier particles 12 by coimobilization.
  • the glucose oxidase treatment carried out in the pretreatment stage 5 before the fermentation can advantageously also be carried out directly in the tower fermenter 3.
  • glucose oxidase enzymes are bound to the carrier particles 12 in addition to the microorganisms. and introduced into the tower fermenter 3.
  • the oxygen required for the reaction is supplied from the outside through the silicone tube 14 and distributed bubble-free in the tower fermenter 3.
  • the immobilization of the cells is also due to agglomerate formation, that is, possible without a carrier.
  • the process according to the invention can also be carried out with a fixed bed reactor.
  • the fermented substrate in the form of slightly alcoholic raw juice has left the tower fermenter 3 and the microfiltration device 18, it is fed via line 19 to a dealcoholization device 24.
  • the alcohol is wholly or partly extracted from the raw juice. This is preferably done by means of membrane processes such as, for example, reverse osmosis, dialysis and others, which have the advantage over the conventional, thermal processes that there is no heat treatment and thus there is a qualitative improvement in connection with a subsequent, cold further processing . It is also advantageous that in the membrane process, the CO 2 generated during the fermentation largely remains in the juice.
  • the dealcoholized raw juice is returned to the tower fermenter 3, as explained in the following section, there is a further advantage over the thermal processes in which it is absolutely necessary to cool the dealcoholized drink to the fermenter inlet temperature, because of the associated process Energy savings.
  • the dealcoholized raw juice is returned to the tower fermenter 3 after leaving the dealcoholization device 24 via a line 25 which leads to line 9.
  • a cooler 26 is arranged in line 9 and serves to bring the returned raw juice to fermentation temperature. Since the recycled, already fermented and dealcoholized raw juice mixes with the not yet fermented substrate, the Reduce alcohol concentration in fermenter 3 to, for example, 5-9%, 11-12% w / v in wine. The consequence of this is that the tower fermenter 3 can be operated at higher temperatures, for example 30 instead of 20 ° C. The maximum temperature in the fermenter is preferably above 25 ° C. This results in higher productivity due to shorter dwell times and easier temperature control. On the other hand, a better quality in terms of taste and aroma is achieved if no use is made of the possibility of increasing the temperature.
  • the return of the dealcoholized raw juice to the tower fermenter 3 and the associated advantages are made possible primarily by the fact that the plant is designed according to the invention as a coherent product line.
  • the alcohol concentration in the fermenter can be set to a preferred range of 40-80% of the alcohol concentration without raw juice recycling by control and recycling.
  • the clarification of the raw juice takes place as a further processing step, preferably in a micro- or ultrafiltration device 27.
  • the dealcoholized and clarified raw juice is discharged as a finished, low-alcohol or non-alcoholic beverage via a line 28 .
  • the cold treatment of the raw juice taking place in the micro- or ultrafiltration device 27, which takes the form of a continuous or semi-continuous process in a temperature range of approx. 18 to 55 ° C has a favorable effect on the quality of the end product.
  • a pretreatment of the raw juice is generally not necessary or only to a small extent with these clarification processes.
  • a post-treatment stage 29 can be provided between the dealcoholization device 24 and the micro- or ultrafiltration device 27 as a further processing step after the dealcoholization.
  • the raw juice is subjected to a prior treatment before clarification in a known manner.
  • the aftertreatment stage 29 can also be used for acid degradation, tartar removal, acidification etc.
  • a further fermentation stage in the form of a second tower fermenter 30 is provided as part of the further processing after dealcoholization, which connects to dealcoholization device 24.
  • dealcoholization device 24 In this case only partial fermentation takes place in the first tower fermenter 3.
  • a microfiltration device 32 is provided at the outlet 31 of the tower fermenter 30, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, for discharging free or dead microorganisms.
  • the alcohol-reduced raw juice is then fed to the aftertreatment stage 29 and to the ultra or microfiltration device 27 for clarification.
  • the use of a second fermenter is used primarily for the production of qualitatively improved beverages which are only reduced in alcohol.
  • the structure of the second tower fermenter 30 can be identical to that of the first tower fermenter 3.
  • the fermenter 30 operates according to conventional methods.
  • the present method according to the invention is particularly suitable for the production of dealcoholized "cheap wine” or "cool”, ie drinks cut with fruit juice, which contain little alcohol, are low in calories and are generally not or only slightly sweet. These beverages produced by the process according to the invention are considerably cheaper in comparison to the alcoholic beverage and are therefore more competitive in price than the conventional non-alcoholic beverages.
  • the method according to the invention can also be used for the production of certain dealcoholized beers.

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Description

Verfahren zur Herstellung entalkolrolisierter Getränke sowie Anlage und Einrichtung zur Durchführung des Ver¬ fahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung entalkoholisierter Getränke durch Fermentation und Ent- alkoholisierung eines aus Obst-, Frucht- oder Beerensaft, Traubenmost oder Bier-Würze bestehenden Substrates.
Bei den entalkoholisierten Getränken unterscheidet man zwischen alkoholfreien (Alkoholgehalt 0,5 %), alkohol¬ armen ( 1,5 %) und alkoholreduzierten Getränken ( 1,5%) Dabei sollen die charakteristischen Geschmacksstoffe des entsprechenden alkoholischen Getränks, beispiels¬ weise Wein oder Bier, im ental.koholisierten Getränk mög¬ lichst unverändert erhalten bleiben.
Zur Herstellung von entalkoholisiertem Wein ist es be¬ kannt, dem aus der normalen Produktion stammenden alko¬ holischen Wein durch verschiedene Entalkoholisierungs- Verfahren nachträglich den Alkohol wieder zu entziehen. Dabei werden für die Herstellung des alkoholischen Wei¬ nes Fermentations-Verfahren angewendet, die praktisch alle chargenweise laufen und bei denen der Alkohol durch Fermentation (Gärung) entsteht.
Das gleiche gilt auch für die Herstellung von alkohol¬ freiem Bier. Der bei der normalen Produktion durch die Gärung entstandene Alkohol wird nachträglich wieder ganz oder teilweise aus dem Bier entfernt. Um den Alkoholge¬ halt des Bieres schon während der Produktion zu reduzie¬ ren, kann dabei der Gärungsprozess unterbrochen und das Bier frühzeitiger aus dem Gärungsbehälter, dem sogenann¬ ten Fermenter, entnommen werden.
Es sind auch bereits Verfahren bekannt, bei denen zur Herstellung von entalkoholisierten Getränken das Substrat der Einwirkung von Mikroorganismen ausgesetzt wird, so dass bei der Fermentation nur wenig oder gar kein Alkohol entsteht. Nach der EP-OS 0213220 werden hierzu die Mikro¬ organismen, beispielsweise Hefe, auf einem speziellen Trägermaterial fixiert. Das Trägermaterial, das aus Kie¬ selgur bestehen kann, befindet sich in einem als Kiesel¬ guranschwemmfilter ausgebildeten Reaktor, in den das Substrat eingeleitet wird. Es handelt sich dabei um ein Festbett-Verfahren, bei dem das Substrat durch den Kie¬ selguranschwemmfilter hindurchgepumpt wird. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass der Filter nach einer gewissen Zeit verstopft und somit ein kontinuierlicher Betrieb erschwert wird. Auss-erdem erreicht das auf diese Weise entalkoholisierte Bier nicht die Qualität des nachträg¬ lich entalkoholisierten Bieres.
Das gleiche gilt auch für ein weiteres, bekanntes Ver¬ fahren zur Herstellung von entalkoholisiertem Bier. Hier¬ bei werden bei der Fermentation Mikroorganismen verwen¬ det, die keine Maltose vergären. Dies bedeutet, dass der in der Maltose enthaltene Zucker nicht in Alkohol umgesetzt wird und somit das Endprodukt weniger Alkohol aufweist.
Durch die GB-PS 1406506 ist es ferner bekannt, zur Be¬ schleunigung der Fermentation bei der Herstellung von alkoholischen Getränken das Substrat unter Druck durch ein Rückhaltefilter hindurchzuleiten, auf dem die Mikro¬ organismen in fester Position angeordnet sind. Dabei kann die Fermentation durch Aenderung der Druck- und Temperaturverhältnisse beeinflusst werden. Um ein alko¬ holfreies Getränk zu erhalten, muss dem auf diese Weise hergestellten Getränk der Alkohol nachträglich wieder entzogen werden.
Die bekannten Fermentationsverfahren zur Herstellung von Wein oder Bier laufen praktisch alle chargenweise. Bei der Herstellung von Wein dauert die Fermentation im allgemeinen 3 bis 6 Wochen. Während dieser Zeit muss der Gärungsprozess ständig überwacht werden. Die Arbeits¬ kosten für die lange, chargenweise Verarbeitung, die einer Automation nur schwer zugänglich ist, sind ent¬ sprechend hoch. Es entstehen hohe Investitionskosten für die Tank-Kapazität und Kapitalbindungskosten wegen der langen Zeit zwischen Rohmaterialeinkauf und Verkauf des Produkts. Ausserdem verteuert die Aufteilung in kon¬ ventionelle Weinherstellung und nachträgliche Entalkoho- lisierung das Endprodukt zusätzlich durch zum Teil höhe¬ re Rohmaterialkosten, zusätzliche Lagerkosten und höhere Arbeitskosten. Auch hinsichtlich Produktionsqualität kann auf spezielle Bedürfnisse des später entstehenden entalkoholisierten Getränkes bei den bekannten Verfahren nicht eingegangen werden. Eine ähnliche Situation besteht auch in vermindertem Masse bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von entalkoholisiertem Bier.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und die rationelle Herstellung eines entalkoholisierten, qualitativ guten Getränks bei relativ kurzer Prozessdauer und niedrigen Produktionskosten ermöglicht.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Substrat in einer zusammenhängenden Produktlinie zuerst durch eine physikalische Behandlung gegen mögliche schädliche Auswirkungen von Mikroorganismen befreit und anschliessend mittels getränkegerechter Mikroorganismen und wenigstens teilweisem Biomasse-Rückhalt mindestens teilweise fermentiert wird, darauf kontinuierlich oder semikontinuierlich mindestens teilweise entalkoholisiert und anschliessend einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird.
Weitere vorteilhafte und zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Patentansprüchen zu entnehmen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins¬ besondere darin, dass durch die zusammenhängende Produkt¬ linie von Fermentation und Entalkoholisierung sowie durch den kontinuierlichen Ablauf dieser Bearbeitungsstufen ein äusserst rationeller Betrieb ermöglicht wird. Durch den Biomasse-Rückhalt während der Fermentation wird die nachfolgende Entalkoholisierung, die in 'die Gesamtanlage integriert ist, wesentlich vereinfacht, weil das Fermen¬ tationsprodukt sauberer, das heisst weniger oder gar nicht mit Biomasse belastet ist. Da sich durch den Bio¬ masse-Rückhalt die Konzentration der Biomasse im Reaktor vergrössert, wird auch die Produktivität der Anlage er¬ höht. Die erhöhte Konzentration der Mikroorganismen im Reaktor ist ausserdem die Voraussetzung für einen konti¬ nuierlichen und damit wirtschaf lichen Betrieb der An¬ lage.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfin- dungsgemässen Anlage, Fig~. 2 eine schematische Darstellung einer er¬ weiterten Ausführungsform der Anlage nach Fig. 1 und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Turmfermen¬ ter gemäss der Anlage nach Fig. 1 und 2.
Das aus Obst, Trauben, Früchte, Beeren oder Malz und Hopfen bestehende Rohmaterial wird in einer Aufberei¬ tungsstufe 1 zu einem Substrat aus Traubenmost, Frucht¬ saft, Beerensaft oder Bier-Würze verarbeitet. Die Gewin¬ nung des Substrates kann mittels konventioneller Metho¬ den, z.B. durch den Einsatz von Pressen oder auch mit¬ tels Verflüssigungstechnologien erfolgen. Das Substrat, aus dem später der entalkoholisierte Wein oder das ent¬ alkoholisierte Bier gewonnen wird, enthält eine Vielzahl schädlicher Mikroorganismen und Trubstoffe, die vor dem Garungsprozess unschädlich gemacht oder entfernt werden müssen. Das Vorklären und Entkeimen des Substrates er¬ folgt kontinuierlich in einer Mikrofiltrationseinrich- tung 2, die zwischen der Aufbereitungsstufe 1 und einem Turmfermenter 3, in dem der Garungsprozess abläuft, an¬ geordnet ist. Das Retentat der Mikrofiltrationseinrich- tung 2, das schädliche Mikroorganismen und Trubstoffe enthält, wird über eine Leitung 4 aus der in einer zu¬ sammenhängenden Produktlinie kontinuierlich arbeitenden Anlage abgeführt. Aufwiese Weise wird ein sauberes Substrat gewonnen, das zu einem störungsfreien Betrieb der nachfolgenden, kontinuierlichen Fermentation und auch zu einer Qualitätsverbesserung des Endproduktes führt. Die kurzen Verweilzeiten für das Klären und Ent¬ keimen des Substrates in der Mikrofiltrationseinrichtung 2 und der kontinuierliche Durchlauf begünstigen die Ra- tionalisierung des gesamten Herstellungsprozesses. Aus- serdem wird durch das Kaltverfahren der Mikrofiltration die bei der üblichen Sterilisation durch Erhitzen ent¬ stehende schädliche Wärmebelastung des Substrates ver¬ mieden.
In bestimmten Fällen ist es zweckmässig, der Mikrofil- trationseinrichtung 2 eine Vorbehandlungsstufe 5 vorzu¬ schalten. So wird z.B. in der Vorbehandlungsstufe 5 eine Wärmebehanldung, beispielsweise durch Hoch/Kurz-Erhitzung, zur Gewinnung von Farbe bei Rotwein durchgeführt. Zur Erhöhung der Fermenterproduktivitat kann auch bereits eine Vorvergärung des Substrates in der Vorbehandlungs¬ stufe 5 erfolgen. Die Vorvergärung kann auch vor der Aufbereitungseinrichtung 1 durch Pressen zur Gewinnung von Färb- und Gerbstoffen bei Rotwein durchgeführt wer¬ den. Eine weitere, vorteilhafte Möglichkeit zur Einwir¬ kung auf das Substrat vor dem Garungsprozess ist durch eine Glukosέ-Oxydase-Behandlung in der Vorbehandlungs¬ stufe 5 gegeben. Hierbei wird die im Substrat enthaltene Glukose durch ein bekanntes Verfahren in Säure umgewan¬ delt. Die Folge davon ist weniger Zucker im Substrat, so dass bei der nachfolgenden Fermentation auch weniger Alkohol entsteht und die Produktivität bei der Herstel¬ lung entalkoholisierter Getränke gesteigert wird. Ausser- dem bedeutet die Glukose-Oxydase-Behandlung in vielen Fällen auch eine Qualitätsverbesserung des Endprodukts. - In der Vorbehandlungsstufe 5 können auch noch andere Behandlungsverfahren zur Qualitätsverbesserung des End¬ produkts hinsichtlich Aroma, Geruch, Farbe usw. durchge¬ führt werden. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erfolgen alle Behandlungen in der Vorbehandlungsstufe 5 in einem kontinuierlich ablaufenden Prozess. Nachdem das Substrat die Vorbehandlungsstufe 5 durchlauf- fen hat und in der Mikrofiltrationseinrichtung 2 vorge¬ klärt und entkeimt wurde, wird es über die Leitung 6 dem Turmfermenter 3 zugeführt. In der Leitung 6 ist ein Wärmeaustauscher 7 vorgesehen, der zur Aufwärmung oder Abkühlung des Substrates auf Fermentationstemperatur dient. Bevor das Substrat in den Turmfermenter 3 an des¬ sen Unterseite eingeleitet wird, kann in einem kontinuier¬ lichen Mischer 8 ein Säure-Abbau im Substrat durch Bei¬ mischung von Kalium- oder Kalzium-Karbonat erfolgen. Da die Zugabe zwischen Mikrofiltrationseinrichtung 2 und Turmfermenter 3 erfolgt, werden Poren-Verstopfungen in der Mikrofiltrationseinrichtung 2 verhindert. Ein solcher Säure-Abbau ist unter Umständen notwendig, um den Ph- Wert im Turmfermenter 3 im Hinblick auf die Anwendung bestimmter Mikroorganismen, z.B. Zymomonas Mobilis, für die Fermentation etwas zu erhöhen.
Das Substrat wird dem Turmfermenter 3 über eine Leitung 9 an seiner Unterseite 10 kontinuierlich zugeführt (Fig. 3). Während das Substrat den Turmfermenter 3 von unten nach oben durchläuft, wird des fermentiert und an der Oberseite über eine Leitung 11 als alkoholisches Getränk, z.B. Wein oder Bier, kontinuierlich abgeführt. Die Fer¬ mentation im Turmfermenter 3 erfolgt durch Mikroorganis¬ men, die im Substrat in Schwebe gehalten werden und den Garungsprozess bewirken. Es handelt sich dabei um geträn¬ kegerechte Mikroorganismen, die gesetzlich zugelassen sind und keine toxischen, resp. geschmacks- und geruchs¬ störende Nebenprodukte produzieren. Die Mikroorganismen bilden eine sich vermehrende Biomasse, die sich vom Sub¬ strat ernährt uncj. mit diesem reagiert. Dabei werden ne¬ ben Alkohol auch hochwertige, erwünschte Aroma- und Ge¬ schmacksstoffe produziert. Die Mikroorganismen werden im Turmfermenter 3 vorzugs¬ weise auf innertem, das heisst chemisch unter den vor¬ liegenden Bedingungen nicht reaktionsfähigem Trägerma¬ terial angesiedelt. Das Trägermaterial besteht aus Koks-, Sand-, Polymer- oder sonstigen Trägerpartikeln 12, die so gross gewählt sind, dass sie im Turmfermenter 3 vom durchströmenden Substrat in Schwebe gehalten werden, also weder nach unten absinken noch nach oben steigen. Die auf den Trägerpartikeln 12 gefundenen und immobili¬ sierten, nach dem Fliessbett-Verfahren in Schwebe gehal¬ tenen Zellen können auf diese Weise mit dem Fermenta¬ tionsprodukt (Wein, Bier) nicht abgeführt werden und verbleiben somit im Turmfermenter 3. Dadurch ergibt sich ein wirkungsvoller Biomasse-Rückhalt, durch den spezielle teure Einrichtung zum Rückführen der Biomasse eingespart werden.
Das im Turmfermenter '3 mit der Biomasse vermischte Sub¬ strat wird durch ein Rührwerk 13 ständig in Bewegung gehalten. Ein in den Turmfermenter 3 eingeführter Sili¬ konschlauch 14 sorgt für eine blasenfreie Belüftung des Fermenterinhalts. Die Versorgung mit steriler Luft ist hauptsächlich am Anfang für das Zellwachstum der Mikro¬ organismen und in geringem Masse während des Betriebes für den Ersatz von toten Zellen erforderlich. Die bla¬ senfreie Belüftung hat den Vorteil, dass wenig Sauer¬ stoff-Ueberschuss und damit weniger AromaVerluste ent¬ stehen und kein Schaum gebildet wird. Bei der Fermenta¬ tion entstehen Alkohol und C02 als hauptsächliche Fer¬ mentationsprodukte. Der entstehende C02-Druck kann mit zur Steuerung der Fermentation dienen. Im Turmfermenter 3 herrscht während der Fermentation ein Ueberdruck von ca. 0,5 bis 6 bar. Ueberschussige C02 und 02 wird oben im Turmfermenter 3 durch eine Auslassöffnung 15 abgelas¬ sen. Das C02 ist wichtig für den entstehenden Wein, der bei höheren C02-Gehalt mehr und bei niedrigem C0 -Gehalt weniger spritzig ist. Der Turmfermenter 3 besitzt ferner einen Kühlmantel 16, in welchen durch eine Zuführöffnung 17 Kühlflüssigkeit eingeleitet wird. Die Kühlung des Turmfermenters 3 dient zur Abführung der bei der Fermen¬ tation entstehenden Reaktionswärme.
Das Fliessbett-Verfahren mittels immobilisierter Mikro¬ organismen gemäss Fig. 3 ermöglicht extrem kurze Verweil¬ zeiten von z.B. 1 bis 4 Stunden. Durch den besseren Stoff- austausch wird die Fermenter-Produktivität erhöht. Wäh¬ rend bei der konventionellen Fermentation von Wein natür¬ licher Tr b als Träger von Mikroorganismen erforderlich ist, damit die Fermentation gut anspringt, wird die Trä¬ gerfunktion des Trübes im erfindungsgemäss vorgeklärten und von schädlichen Mikroorganismen befreiten Substrat von den mit getränkegerechten Mikroorganismen versehenen Trägerpartikeln 12 übernommen. Infolge der Anordnung von Mikroorganismen auf künstlichen Trägern, lösen sich tote Zellen automatisch von den Trägerpartikeln 12 und können somit aus dem Turmfermenter 3 leicht ausgeschleust werden.
Zum Entfernen freier und/oder toter Zellen aus dem fer¬ mentierten Substrat ist dem Turmfermenter 3 eine Mikro¬ filtrationseinrichtung 18 nachgeschaltet (Fig. 1). Da durch die Leitung 11 abgeführte alkoholische Getränk wird in die Retentatseite der Mikrofiltrationseinrich¬ tung 18 eingeleitet und verlässt im gereinigten Zustand die Permeatseite durch eine Leitung 19. Die freien und toten Zellen sowie eventuelle andere Rückstände werden mit dem Retentat abgeführt. Zum Ausschleusen ganzer Trä¬ gerpartikel 12 aus dem Fermenter 3 sind in der Wandung 16 des Turmfermenters 3 mehrere Auslassöffnungen 20 an¬ geordnet. Die ausgeschleusten Trägerpartikel 12 werden über eine Sammelleitung 21 einer Regenerierungsstufe 22 zugeführt, in der die Trägerpartikel 12 unter steri¬ len Bedingungen von Mikroorganismen befreit und/oder erneuert werden und über eine Leitung 23 wieder in den Turmfermenter 3 zurückgeführt werden.
Durch das Ausschleusen freier und/oder toter Zellen oder ganzer Trägerpartikel 12 wird die Entstehung eines un¬ erwünschten Nebengeschmackes im Getränk verhindert und somit die Qualität des Endproduktes verbessert. Ausser- dem wird durch das Entfernen der toten Zellen die Fermen¬ ter-Produktivität erhalten. Freie Zellen können auch die Leistung der nachfolgenden Entalkoholisierung her¬ absetzen. Die Einrichtungen zur Entalkoholisierung kön¬ nen deshalb kleiner und kostengünstiger gebaut werden, wenn die freien Zellen nicht zusammen mit dem fermentier¬ ten Substrat der Entalkoholisierung zugeführt werden.
In der Regel genügt das Ausschleusen von Mikroorganis¬ men aus dem Turmfermenter 3 durch die Mikrofiltrations¬ einrichtung 18. Das Ausschleusen ganzer Trägerpartikel 12 ist nur in bestimmten Fällen erforderlich. Die Anwen¬ dung beider Verfahren kann jedoch einzeln oder kombiniert erfolgen und ist nicht beschränkt auf das vorliegende Ausführungsbeispiel, sondern kann auch für andere Zwek^ ke der Biotechnologie mit Vorteil eingesetzt werden.
Die Fermentation des Substrates kann dadurch beschleu¬ nigt werden, dass die auf den Trägerpartikeln 12 gebun¬ denen Mikroorganismen statt aus Hefen aus Bakterien be¬ stehen. Mit Bakterien lässt sich die Alkoholproduktion um das 2- bis 3-fache steigern. Dies gilt insbesondere für den Einsatz von Bakterien vom Stamme Zymomonas Mo- bilis. Vorzugsweise werden diese Bakterien für die Her¬ stellung von sogenannten "Cooler"-Getränken verwendet, bei denen das Aroma nicht unbedingt dem alkoholischen Wein entsprechen muss. Ein anderes Aroma, das durch den Einsatz von Bakterien statt Hefen verursacht wird, stört in diesem Falle nicht, da die niedrigeren Herstellungs¬ kosten wichtiger sind. In verschiedenen Ländern ist al¬ lerdings die Zulassung dieser oder ähnlicher Bakterien- Art noch zu erwirken.
Die volumetrische Produktivität des Turmfermenters 3 kann in gewissen Fällen, z.B. bei Zymomonas Mobilis noch weiter gesteigert werden, wenn zusätzlich zu den Mikro¬ organismen durch Coimobilisierung auch gärfördernde Enzyme auf den Trägerpartikeln 12 gebunden sind. Eben¬ falls kann z.B. die in der Vorbehandlungsstufe 5 vor der Fermentation erfolgte Glukose-Oxydase-Behandlung mit Vorteil auch direkt im Turmfermenter 3 durchgeführt werden. Hierzu werden Glukose-Oxydase-Enzyme zusätzlich zu den Mikroorganismen auf den Trägerpartikeln 12 gebun-. den und in den Turmfermenter 3 eingebracht. Der für die Reaktion notwendige Sauerstoff wird von aussen durch den Silikonschlauch 14 zugeführt und im Turmfermenter 3 blasenfrei verteilt. Da infolge der Glukose-Oxydase- Reaktion bei der Fermentation weniger Alkohol entsteht, muss auch bei der Entalkoholisierung weniger Alkohol abgeführt werden. Dies führt zu einer Verbesserung der Qualität des Endprodukts. Die Produktivität wird gestei¬ gert, da die Glukose-Oxydase-Reaktion rascher verläuft, als die Fermentation. Ausserdem ist der apparative Auf¬ wand gegenüber der Vorbehandlungsstufe 5 geringer. Die Behandlung durch trägergebundene Glukose-Oxydase-Enzyme im Turmfermenter 3 kann jedoch auch in Kombination mit der Vorbehandlungsstufe 5 durchgeführt werden.
Anstelle der trägergebundenen Immobilisation ist die Immobilisation der Zellen auch durch Agglomeratbildung, das heisst, ohne Träger möglich. Ferner lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren auch mit einem Festbett- Reaktor durchführen.
Nachdem das fermentierte Substrat in Form von leicht alkoholischem Rohsaft den Turmfermenter 3 und die Mikro¬ filtrationseinrichtung 18 verlassen hat, wird es über die Leitung 19 einer Entalkoholisierungs-Einrichtung 24 zugeführt. In der Entalkoholisierungs-Einrichtung 24 wird dem Rohsaft der Alkohol ganz oder teilweise ent¬ zogen. Dies geschieht vorzugsweise mittels Membranver¬ fahren wie z.B. Umkehrosmose, Dialyse und andere, die gegenüber den konventionellen, thermischen Verfahren den Vorteil besitzen, dass dabei keine Wärmebehandlung erfolgt und damit eine qualitative Verbesserung im Zu¬ sammenhang mit einer nachfolgenden, kalten Weiterverar¬ beitung gegeben ist. Vorteilhaft ist auch, dass bei den Membranverfahren das während der Fermentation erzeugte C02 weitgehend im Saft verbleibt. Bei der Rückführung des entalkoholisierten Rohsaftes in den Turmfermenter 3, wie im folgenden Abschnitt erläutert, ergibt sich gegenüber den thermischen Verfahren, bei denen eine Ab¬ kühlung des entalkoholisierten Getränks auf Fermenter- Eingangstemperatur unbedingt erforderlich ist, ein wei¬ terer Vorteil durch die damit verbundene Efnergieeinspa- rung.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird der entalkoholi¬ sierte Rohsaft nach dem Verlassen der Entalkoholisierungs- Einrichtung 24 über eine Leitung 25, die in die Leitung 9 mündet, wieder in den Turmfermenter 3 zurückgeführt. In der Leitung 9 ist ein Kühler 26 angeordnet, der dazu dient, den rückgeführten Rohsaft auf Fermentationstempe¬ ratur zu bringen. Da sich der rückgeführte, bereits fer¬ mentierte und entalkoholisierte Rohsaft mit dem noch nicht fermentierten Substrat vermischt, lässt sich die Alkoholkonzentration im Fermenter 3 herabsetzen auf z.B. 5-9 %, 11-12 % Gew. Vol. bei Wein. Die Folge davon ist, dass im Turmfermenter 3 bei höheren Temperaturen, z.B. 30 statt 20°C gearbeitet werden kann. Vorzugsweise liegt die maximale Temperatur im Fermenter über 25°C. Dadurch ergibt sich eine höhere Produktivität infolge kürzerer Verweilzeiten und eine einfachere Temperaturkontrolle. Andererseits wird eine bessere Qualität hinsichtlich Geschmack und Aroma erzielt, wenn von der Möglichkeit der Temperaturerhöhung kein Gebrauch gemacht wird.
Mit der Rückführung lassen sich auch konzentrierte Sub¬ strate, d.h. Substrate mit einem erhöhten Zuckergehalt fermentieren. Dies führt besonders beim Obstwein zu Qua¬ litätsverbesserungen. Daneben ist zum Teil auch eine Verkleinerung des Fermentervolumens und damit eine Kos¬ teneinsparung möglich. Die Rückführung des entalkohli- sierten Rohsaftes in den Turmfermenter 3 und die damit verbundenen Vorteile werden in erster Linie dadurch er¬ möglicht, dass die Anlage erfindungsgemäss als zusammen¬ hängende Produktlinie ausgeführt ist. Durch Steuerung und Rückführung lässt sich die Alkoholkonzentration im Fermenter auf einen bevorzugten Bereich von 40-80 % der Alkoholkonzentration ohne Rohsaft-Rückführung einstel¬ len.
Nach der Entalkoholisierung des Rohsaftes in der Ental- kohlisierungs-Einrichtung 24 erfolgt als weiterverarbei¬ tende Stufe die Klärung des Rohsaftes vorzugsweise in einer Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung 27. Ueber eine Leitung 28 wird der entalkohlisierte und geklärte Rohsaft als fertiges, alkoholarmes oder alkoholfreies Getränk abgeführt. Die in der Mikro- oder Ultrafiltra¬ tionseinrichtung 27 stattfindende Kaltbehandlung des Rohsaftes, die als kontinuierlicher oder semikontinuier- licher Prozess in einem Temperaturbereich von ca. 18 bis 55°C abläuft, wirkt sich auf die Qualität des End¬ produktes günstig aus. Eine Vorbehandlung des Rohsaftes ist bei diesen Klärverfahren im allgemeinen nicht oder nur in geringem Umfang erforderlich.
Als weiterverarbeitende Stufe nach der Entalkoholisie¬ rung kann zwischen der Entalkoholisierungs-Einrichtung 24 und der Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung 27 eine Nachbehandlungsstufe 29 vorgesehen werden. In der Nachbehandlungsstufe 29 wird der Rohsaft in bekannter Weise einer Vorschönung vor dem Klären unterzogen. Die Nachbehandlungsstufe 29 kann auch zum Säureabbau, zur Weinsteinentfernung, zur Säuerung etc. eingesetzt wer¬ den.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Rahmen der Weiterverarbeitung nach der Entalkoholisierung eine wei¬ tere Fermentationsstufe in Form eines zweiten Turmfermen¬ ters 30 vorgesehen, der sich an die Entalkoholisierungs- Einrichtung 24 anschliesst. In diesem Falle wird im ers¬ ten Turmfermenter 3 nur teilweise fermentiert. Am Ausgang 31 des Turmfermenters 30 ist wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine Mikrofiltrationseinrichtung 32 zum Aus¬ schleusen freier oder toter Mikroorganismen vorgesehen. Danach wird der alkoholreduzierte Rohsaft der Nachbehand¬ lungsstufe 29 und der Ultra- oder Mikrofiltrationsein¬ richtung 27 zum Klären zugeführt. Der Einsatz eines zwei¬ ten Fermenters dient vor allem zur Herstellung qualita¬ tiv verbesserter Getränke, die lediglich alkoholreduziert sind. Der zweite Turmfermenter 30 kann in seinem Aufbau identisch sein mit dem ersten Turmfermenter 3. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Fermenter 30 nach herkömm¬ lichen Verfahren arbeitet. Das vorliegende Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von entalkoholisiertem "Billig-Wein" oder "Coolem", d.h. mit Fruchtsaft ver¬ schnittenen Getränken, die wenig Alkohol enthalten, ka¬ lorienarm sind und im allgemeinen nicht oder nur wenig süss sind. Diese, nach dem erfindungsgemässen Verfah¬ ren hergestellten Getränke sind im Vergleich zum alko¬ holischen Getränk wesentlich billiger und somit preis¬ lich wettbewerbsfähig zu den herkömmlichen, alkoholfreien Getränken. Das erfindungsgemässe Verfahren kann aber auch für die Herstellung gewisser entalkoholisierter Biere verwendet werden.

Claims

-P A T E N T A N S P R U E C H E
Verfahren zur Herstellung entalkoholisierter Geträn¬ ke durch Fermentation und Entalkoholisierung eines aus Obst-, Frucht- oder Beerensaft, Traubenmost oder Bier-Würze bestehenden Substrates, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Substrat in einer zusammenhängen¬ den Produktlinie zuerst durch eine physikalische Behandlung gegen mögliche schädliche Auswirkungen von Mikroorganismen befreit und anschliessend mit¬ tels getrankegerechter Mikroorganismen und wenigs¬ tens teilweisem Biomasse-Rückhalt mindestens teil¬ weise fermentiert wird, darauf kontinuierlich oder semikontinuierlich mindestens teilweise entalkohα- lisiert und anschliessend einer weiteren Verarbei¬ tung zugeführt wird..
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Prozess kontinuierlich verläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Substrat vor der Fermentation geklärt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat vor der Fermenta¬ tion mittels Mikrofiltration geklärt und sterilisiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ' gekennzeichnet, dass das Substrat vor dem Klären einer Vorbehandlung unterzogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung aus einer Glukose-Oxydase- Behandlung besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Biomasse-Rückhalt bei der Fermentation durch Immobilisierung von Mikrooganis- men erfolgt, die auf innertem Trägermaterial gebun¬ den sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation mittels immo¬ bilisierter Mikroorganismen in einem nach dem Fliess- bett-Verfahren arbeitenden Fermenter erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Trägermaterial für die Mikroor¬ ganismen aus Koks, Sand oder Polymer besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass freie, d.h. nicht trägergebun¬ dene und tote Mikroorganismen aus dem Fermenter ausgeschleust werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschleusen freier und toter Mikroorganis¬ men mittels Mikrofiltration erfolgt.
12. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikro¬ organismen zusammen mit Trägermaterial aus dem Fer¬ menter ausgeschleust, Trägermaterial von Mikroorga¬ nismen befreit und wieder in den Fermenter zurück¬ geführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da¬ durch gekennzeichnet, dass auf dem Trägermaterial Hefen und/oder Bakterien gebunden sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Bakterien vom Stamme Zymomonas Mobilis einsetzt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da¬ durch gekennzeichnet, dass auf dem Trägermaterial zusätzlich zu den Mikroorganismen Enzyme gebunden sind.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die trägergebundenen Enzyme aus Glukose-Oxydase- Enzymen bestehen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da¬ durch gekennzeichnet, dass dem Substrat zum Abbau der Säure zwischen Vorklärung und Fermentation eine Kalzium-Karbonat- oder Kalium-Karbonat-Lösung zuge¬ geben wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Entalkoholisierung des Substrates nach der Fermentation-mittels Membran¬ verfahren erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da¬ durch gekennzeichnet, dass der entalkoholisierte Rohsaft mindestens teilweise in den Fermenter zu¬ rückgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da¬ durch gekennzeichnet, dass nach der Entalkoholisie¬ rung mindestens eine weitere Fermentationsstufe vorgesehen ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Substrat nach der Entalkoholisierung einer Nachbehandlung unterzogen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Substrat nach der Entalkoholisierung geklärt wird.
23. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Fermentation im Fliessbett-Verfahren in einem Turmfermenter (3, 30) erfolgt, der vom Substrat durchströmt wird und innerte, in Schwebe gehaltene Trägerpartikel (12) mit darauf angeord¬ neten Mikroorganismen sowie ein Rührwerk (13) ent-
' hält.
24. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass in der Wandung (16) des Turmfermenters (3, 30) mehrere Auslassöffnungen (20) angeordnet sind, durch welche Trägerpartikel (12) ausschleus¬ bar sind.
25. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeich¬ net, dass der für das Zellwachstum und den enzyma- tisehen Glukose-Abbau notwendige Sauerstoff von aussen in den Turmfermenter (3, 30) eingeführt und mit Hilfe eines luftdurchlässigen fein porösen Hohl¬ körpers, Rohres oder Schlauches (14) im Fermenter blasenfrei verteilt wird.
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