3. Klosterneuburger Hefetagung Vortragender: HR Dipl.-Ing. Dr. Reinhard EDER

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1 3. Klosterneuburger Hefetagung Vortragender: HR Dipl.-Ing. Dr. Reinhard EDER Leiter des Institutes für Chemie und Biologie am LFZ Klosterneuburg, Leiter akkreditierte Prüfstelle Professor für Chemie die Weine und Früchte sowie Mikrobiologie am LFZ Lektor an der Universität für BOKU Wien (Chemie, Mibi, Sensorik, QS+BK)

2 Erste Trends für 2011: 2011 Trotz scheinbar kühlen Sommer dzt. höchste Mostgewicht seit Aufzeichnung sogar höher als in dem frühen und guten Jahr 2007, 2009 Mostgewicht (ø) von 50 Standorten

3 Erste Trends für 2011: 2011 Trotz scheinbar kühlen Sommer dzt. sehr niedrige Säurewerte sogar niedriger als beispielsweise Im Jahr 2003, 2007,2009 Mostgewicht (ø) von 50 Standorten

4 Ursprung von MOs Traube Transport Keller Presshaus Keime (MOs) in Mosten Wirkung von MOs alkoholische Gärung erwünscht biologischer Säureabbau Fehlgärungen Kontaminationen unerwünscht => Mikroorganismen sollten selektiv gehemmt werden! 4

5 HEMMUNG VON MIKROORGANISMEN Verschiedene Hemmmöglichkeiten: Chemische Mittel: schweflige Säure Sorbinsäure DMDC (Velcorin) andere Konservierungsmittel (Natamycin u.a.) Physikalische Verfahren: Biologische Verfahren Hitze (Pasteurisation, Sterilisation ) Druck (Hochdruck ) Bestrahlung (UV-C, -Strahlen) Filtration Kälte Milieuänderung (ph, O2, rh, aw ) Konkurrenten Parasiten Sinnvoll = Kombination verschiedener Verfahren = HÜRDENPRINZIP 5

6 WAS IST CHITOSAN In Natur weit verbreitetes Heteropolysaccharid (N-Acetyl-Glucosamin ähnlich Cellulose) stark positiv geladen Vorkommen in Zellwand von Pilzen, Schimmelpilzen Schale von Krustentieren (z.b. Krebse) Panzer von Insekten Würmern und in einigen Fischen Technische Nutzung: Abwasserreinigung Glättung, Festigung von Papier, Textilien Ausgangstoff für Biokunststoff Medizintechnik als Ersatzhaut entzündungshemmend, schmerzstillend 6

7 RECHTLICHE ZULASSUNG VON CHITOSAN Verordnung (EG) Nr. 53/2011 vom 21. Januar 2011 Änderung VO (EG) Nr. 606/2009 betreffend önologische Verfahren => Zulassung von Chitinglucan und Chitosan mikrobiellen Ursprungs (Schimmelpilze) für die Schönungen von Mosten und Weinen Grundlage OIV-Resolutionen: OIV/OENO OIV/OENO 337A und 337B sowie 338A und 338B vom Jahr 2009 VORSCHIRFTEN: Dosierungen durch Vorversuche ermitteln Verwendungshöchstdosis darf folgende Werte nicht übersteigen: 100 g/hl zur Verringerung von Schwermetallen und -trübungen 500 g/hl für Verringerung von Schadstoffen (Ochratoxin A) 10 g/hl für Verringerung von Mikroorganismen Das Geläger ist mit physikalischen Mitteln zu entfernen 7

8 ANWENDUNGSZWECKE VON CHITOSAN ANWENDUNGSZWECKE im MOST: Vorklären und Klären erleichtern, Vorbeugende Behandlung gegen Eiweißtrübungen Dosierung mit Vortest bestimmen, maximal 100 g/hl. ANWENDUNGSZWECKE im WEIN: Minderung von Trübung durch Fällung suspendierten Partikel Vorbeugende Behandlung gegen Eiweißbruch durch Fällung von überschüssigen Eiweißstoffen Verringerung des Gehaltes an Schwermetallen, insbesondere Eisen, Blei, Cadmium und Kupfer Vermeidung der Eisentrübung und Kupfertrübung Verringerung etwaiger Schadstoffe, insbesondere Ochratoxin A Verringerung der Populationen unerwünschter Mikroorganismen, insbesondere von Brettanomyces (nur Chitosan) 8

9 CHITOSAN ZUR MOSTSCHÖNUNG VERSUCHSPLANUNG Gemisch aus 30 kg Grüner Veltliner (18 KMW) und 30 kg Weißburgunder (19 KMW) Nach Abpressen aufgeteilt auf 2 Varianten Nicht enzymiert Enzymiert (pekt. EP, 1,5 g/hl Novoclair) Produkt Aufwandmenge Typ Firma PVPP Kasein Gelatine Kieselsol Chitinderivate 0,5 g/l 0,4 g/l 2 ml/l 1 ml/l jeweils 0,3 g/l PVPP-Granulat Sulfometa VinPur Spezial Erbslöh GelaGel CF Keller-Mannheim Blankasit Erbslöh Chitinderivate* KitoZyme * Versuchsprodukte, Nicht No Brett Inside Versuchsmaßstab: 1000 ml Mensuren mit einer Wiederholung Nach Zugabe der Präparate Ansätze 5 Tage lang kühl (5 C) und dunkel gelagert => ANALYSEN Diplomarbeit Kramer, M., 2011) 9

10 CHITOSAN ZUR MOSTKLÄRUNG TRUBHÖHE (% Behälterhöhe) Chitosan Trubhöhe vergleichbar mit Kontrolle, PVPP, Kasein Diplomarbeit Kramer, M., 2011) 10

11 CHITOSAN ZUR MOSTKLÄRUNG TRÜBUNGSGRADE (NTU) IM MOST Chitosan Gute Klärung wenn kombiniert mit pekt. EP Diplomarbeit Kramer, M., 2011) 11

12 CHITOSAN ZUR WEINSCHÖNUNG VERSUCHSPLANUNG Weißer Versuchswein: Sortenverschnitt Grüner Veltliner, Weißburgunder und Sämling, Jahrgang 2010 Roter Versuchswein: Sortenverschnitt 2009 mit leichter Brett-Note Versuchsmaßstab: Auswertung: 5 Liter Ballons mit einer Wiederholung Mittelzugabe, gut mischen, 5 Tage kühl lagern-analysen Produkt Aufwandmenge Typ Firma PVPP 0,5 g/l PVPP-Granulat Sulfometa Kasein 0,4 g/l VinPur Spezial Erbslöh Gelatine 2 ml/l GelaGel CF Keller-Mannheim Kieselsol 1 ml/l Blankasit Erbslöh Chitinderivate jeweils 0,3 g/l Chitinderivate KitoZyme * Versuchsprodukte, Nicht No Brett Inside Diplomarbeit Kramer, M., 2011) 12

13 CHITOSAN ZUR WEINKLÄRUNG TRÜBUNGSGRADE (NTU) und FARBE im WEISS- UND ROTWEIN Chitosan Gute Verminderung der Trübung wenig Einfluss auf Farbe Diplomarbeit Kramer, M., 2011) 13

14 WAS IST DMDC H 3 C O O O - Dimethyldicarbonat - Handelsname Velcorin (Fa. Lanxess) Monopol Anbieter (Nachfolgeprodukt von Baycovin DECD) - Flüssiger Aggregatszustand - Kaltkonservierungsmittel tötet fast alles - dringt in MO Zelle ein und zerstört Enzyme - giftig für Mensch beim Einatmen (LC 50 inh 711 mg/m 3 ) - gesundheitsschädlich beim Verschlucken - reizt die Haut und Atemwege jährliche Sicherheitseinschulung Indikatorstreifen ABER Zerfällt in Kontakt mit Wasser bzw. wasserhaltigen Flüssigkeiten rasch in Kohlendioxid und Methanol (ca. 50 %) O O CH 3 14

15 WIRKUNG VON DMDC Extracellular Conditions in Wine [ph : 2-4 (acid)] Intracellular conditions [ph = 7 in yeast] H 3 C 200 mg dimethyl-dicarbonate O O O CH 3 active enzyme with imidazole group O + H 2 O O water cell membrane 2 H 3 C OH + 2 CO 2 96 mg methanol 131 mg carbondioxide inactivated enzyme with carbo-methoxylated imidazole groups 15

16 ABBAU VON DMDC IN WASSER DMDC + Water -> Methanol + CO2 100 % 80 % 60 % 20 C / 68 F 10 C / 50 F 4 C / 39 F DMDC 40 % 20 % 0 % 0' 15' 30' 45' 60' 75' 90' 105' 120' 135' 150' 165' 180' 195' 210' 225' 240' Time (min) 16

17 ANTIMIKROBIELLE WIRKUNG VON DMDC DMDC wirkt effektiv abtötend gegen Sehr effektiv gegen Hefen Saccharomyces cervisiae Zygosaccharomyces bailii Brettanomyces spp. Mittel wirksam gegen Schimmelpilze Gut wirksam gegen Bakterien Acetobacter spp. Pseudomonas spp. Lactobacillus spp. Organism Saccharomyces bailii 120 Saccharomyces cerevisiae 30 Saccharomyces uvarum 20 Brettanomyces spp. Lactobacillus brevis Lactobacillus buchneri Acetobacter pasteurianus < Botrytis cinerea 100 Inocculation of 500cfu/ml Daudt und Ough, 1980; Genth 1980 DMDC (LC mg/l) 17

18 ZULASSUNG VON DMDC Europaweite Zulassung für Wein VO(EG) 606/2009, Anhang 1A, Ziffer 34 In Österreich nur für (Tafel)-Wein zugelassen, verboten für Land- und Qualitätswein Max. Dosage 200 mg/l Für restsüße Wein > 5g Restzucker kurz vor der Füllung Zur Gärungsunterbrechung (OIV Resolution angenommen GV in Porto, 2011) Allgemeine mögliche Anwendungen von DMDC Qualitätsverbesserung Vermeidung von Nachgärungen Verringerung des SO 2 -Bedarfes Alternative zu Sorbinsäure Stabilisierung einfacher Weine Füllung alkoholarmer Weine und Cocktails Füllung von Mischgetränken und Ciders DMDC Dosing Unit Bottling 18

19 VERSUCHE MIT DMDC AM LFZ KALTMAZERATION VON ROTWEINMAISCHE Keime hpts. Bakterien, wilde Hefe => unerwünscht (Essig & Co) DMDC 19

20 VERSUCHE MIT DMDC AM LFZ GÄRSTOPPUNG - RESTSÜSSEVERLEIHUNG Gärstopp in Österreich ab Kabinett vorgeschrieben Technologische Herausforderung: Kälte, Klärung, SO 2 Ist DMDC zusätzliche Hilfe DMDC Chardonnay 1 CFU Velcorin 200mg/L SO2 100mg/L 2 Velcorin 200mg/L SO2 50mg/L 1200 SO2 alone 150mg/L

21 VERSUCHE MIT DMDC AM LFZ GÄRSTOPPUNG - RESTSÜSSEVERLEIHUNG Gärstopp in Österreich ab Kabinett vorgeschrieben Technologische Herausforderung: Kälte, Klärung, SO 2 Ist DMDC zusätzliche Hilfe DMDC Chardonnay 2 CFU Velcorin 200mg/L SO2 100mg/L 400 Velcorin 200mg/L SO2 50mg/L 2400 SO2 alone 150mg/L

22 GÄRSTOPP VERSUCHE MIT DMDC Künstlicher Eiswein 2009, ca. 800 kg Grüner Veltliner Gärstopp bei ca. 120 g/l Restzucker Variante 1 (A, B, C): standard fermentation stop (150 mg/l SO2, clarification, cooling): Variante 2 (A,B,C): mixed fermentation stop (100 mg/l SO2, 100 mg/l Velcorin) Variante 3 (A, B, C): mixed fermentation stop (200 mg/l Velcorin + 50 mg/l SO2) "ICEWINE" - Schweflige Säure mg/l SO SO2, 200 DMDC 100 SO2, 200 DMDC 150 SO2 Varianten freies SO2 gesamtes SO2 22

23 ZUSAMMENFASSUNG Selektive Keimreduzierung teilweise sinnvoll Zu vorhandenen Mitteln gibt es 2 Alternativen: Chitinderivate: EU weite Zulassung (in Ö bisher kein Verbot für LW, QuW) nicht allergen bisher nur ein Anbieter (No Brett Inside) Versuche: gute Klärwirkung, gute Keimzahlverringerung Weinsensorik entsprechend DMDC: EU weite Zulassung für Füllung restsüßer Weine OIV seit 2011 auch für Gärunterbrechung In Österreich für Land- und Qualitätswein verboten sorgfältige Handhabung von DMDC erforderlich sehr wirkungsvolle Keimreduzierung Weinsensorik gleichwertig anderen Mitteln nur ein Anbieter Vorteile: SO 2 Ersparnis, weniger Hygieneprobleme 23

24 MÖGLICHKEIT ZUR EINREICHUNG VON PROBEN FÜR PRIVATBERATUNG PRÜFNUMMER; GUTACHTEN MONTAG BIS DONNERSTAG (FREITAG 14:00) UHR Klbg. 2. Einfahrt, Parkplatz Obstverarbeitung Wiener Straße 74 Hauptgebäude 1. Einfahrt, Alte KW Wien Parkplatz WEINCHEMIE 24

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