Weinkompendium Enzyme

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1 Weinkompendium Enzyme Inhaltsverzeichnis ENZYME IN DER WEINHERSTELLUNG Enzyme sind Werkzeuge der Natur 2 Enzyme Helfer bei der Weinherstellung 5 Rechtliche Regelungen für Lebensmittelenzyme 6 SUBSTRATE UND WIRKUNGSWEISE ENLGISCH RELEVANTER ENZYME Pektin 6 Farb- und Aromastoffe 8 Botrytis-Glucan 9 Hefebestandteile 9 TRENLIN -WEINENZYME: ERFLGREICHE HELFER IN DER ENLGIE Trenolin -Enzyme natürlich depsidasefrei 9 EFFEKTIVE WEISSWEIN-ENZYMIERUNG 10 GEZIELTE FARBSTFFEXTRAKTIN UND FARBSTABILISIERUNG 13 NEUESTE INNVATINEN DER ENZYMTECHNLGIE Trenolin Frio DF 15 Trenolin FastFlow DF 15 LittoZym Sur lies 15 Autoren: Dr. Eric Hüfner, Dr. German Haßelbeck, Rolf Stocké 1

2 Enzyme in der Weinherstellung Enzyme sind Werkzeuge der Natur Enzyme werden von allen lebenden Zellen gebildet und sind die Voraussetzung für die vielfältigen biochemischen Prozesse, die einen lebenden rganismus charakterisieren. Die katalytische Funktion ist aber nicht auf die lebende Zelle beschränkt, Enzyme können auch außerhalb eines lebenden rganismus wirken, z. B. als fruchteigene Enzyme bei der Mostklärung helfen. Sie sind bei allen Stoffkreisläufen in der Natur wesentlich beteiligt. Die wichtigsten Stoffwechselvorgänge sind: Speicherung und Freisetzung von Energie in der Zelle Aufbau von großen Molekülen aus kleineren, z.b. Synthese von Proteinen und DNA Abbauvorgänge von Makromolekülen, z.b. Verdauung von Nährstoffen wie Fetten und Kohlehydraten Koordination zwischen verschiedenen Stoffwechselwegen in einem rganismus (z.b. Blutzuckerspiegel-Regulation und Glycogen-Haushalt) Enzyme sind Biokatalysatoren, weil sie die Reaktionen biologischer Systeme durch Herabsetzung der für eine chemische Reaktion erforderlichen Aktivierungsenergie um viele Zehnerpotenzen beschleunigen (Abb. 1), typischerweise um den Faktor 10 6 bis hne diese Eigenschaft würden die chemischen Reaktionen bzw. die Einstellung eines chemischen Gleichgewichts unendlich lange dauern und große Mengen an Energie benötigen. Charakteristika von Enzymen: 1. Enzyme sind hochspezifisch: Nur ganz bestimmte Reaktionen mit ganz bestimmten Molekülen (Substraten) werden durch ein bestimmtes Enzym katalysiert. Enzym und Substrat passen zueinander wie der Schlüssel ins Schloss. 2. Sie werden nicht durch die katalysierte Reaktion verbraucht. Sie verändern ihre Struktur bei der Umsetzung von Substraten nur vorübergehend und kehren nach der Reaktion wieder in den Ausgangszustand zurück. 3. Sie sind fähig, sowohl die Hin- als auch die Rückreaktion zu katalysieren, allerdings verschieden effektiv. 4. Enzyme sind an die milden Bedingungen lebender Zellen angepasst: Sie reagieren in wässrigen Lösungen mit mittleren ph-werten, ohne Druck und bei gemäßigten Temperaturen unterhalb von C. Im Gegensatz zu chemischen Prozessen benötigen enzymatische Verfahren weder Lösungsmittel noch den Zwang extremer Hitze oder Drücke. Ihr Einsatz ist daher weniger energie- und kostenintensiv. 5. Die Aktivität der Enzyme ist unter ganz individuellen Bedingungen am höchsten: Dies gilt für Parameter wie ph-wert, Temperatur, Redoxpotenzial, Ionenstärke, die Anwesenheit von Co-Faktoren usw. Diese Eigenschaften machen Enzyme für viele technische Anwendungen hochinteressant. Momentan werden alleine im europäischen Raum mehr als 2 verschiedene Enzyme in unzähligen Präparaten für die Herstellung verschiedenster Produkte eingesetzt. Eine vollständige Liste ist auf der Homepage der Association of Manufacturers and Formulators of Enzyme Products (Amfep) einzusehen. Tab. 1 führt wichtige Anwendungen für Enzyme in der Getränkeindustrie sowie weiteren Branchen auf. Abb. 1: Energie-Zeit-Diagramm einer chemischen Stoff-Umsetzung. Die Energiebarriere der Reaktion mit Katalysator (Enzym) ist wesentlich niedriger als ohne Enzym. 2

3 Produktgruppe Technischer Prozess / Branche Enzyme Wirkung Getränke Weinherstellung Pektinasen, Glucanasen und Glycosidasen Hydrolyse der Pektine, Glucane, Glycoside Fruchtsaftverarbeitung Pektinasen, Amylasen Hydrolyse der Pektine bzw. von Stärke Brauereiindustrie Amylasen, Glucoamylasen, Proteasen Maischprozess Spirituosen Amylasen, Glucoamylasen Stärkeverzuckerung Weitere Lebensmittel Käse Proteasen Milchgerinnung Backwaren Amylasen, Proteasen, Pentosanasen Hydrolyse von Mehl- und Teiginhaltsstoffen Weitere Produkte Waschmittel Proteasen,Lipasen Hydrolyse von Eiweißen und Fetten Textilindustrie Amylasen Entschlichten Tab. 1: Übersicht über wichtige Produktioprozesse und eingesetzte Enzyme. Die EC-Nummern (engl. Enzyme Commission numbers) bilden ein numerisches Klassifikationssystem für Enzyme und wurden auf Empfehlung der International Union of Biochemistry and Molecular Biology, (IUBMB) eingeführt ( iubmb/enzyme/). Es werden 6 Klassen unterschieden: EC 1 xidoreduktasen: Katalysieren Redoxreaktionen. EC 2 Transferasen: Katalysieren die Übertragung einer funktionellen Gruppe. EC 3 Hydrolasen: Katalysieren die hydrolytische Spaltung. EC 4 Lyasen: Nicht-hydrolytische Addition oder Eliminierung von Molekülgruppen. EC 5 Isomerasen: Katalysieren die intramolekulare Umwandlung, z.b. Isomerisierung. EC 6 Ligasen: Kovalente Verknüpfung mittels energiereicher Kofaktoren. Jede EC-Nummer besteht aus vier durch Punkte voneinander getrennten Zahlen und charakterisiert die chemische Reaktion, die das Enzym katalysiert, und weniger das Enzymprotein selbst. Alle Erbslöh-Weinenzyme sind eindeutig durch die Angabe der Enzymaktivitäten gemäß IUBMB in der Produktspezifikation gekennzeichnet. Ein Beispiel: Das Enzym Pektinesterase (EC ) wird folgendermaßen charakterisiert: EC 3 EC 3.1 EC EC (Hydrolase) (Wirkt auf Esterbindung) (Carboxylester-Hydrolase) (Carboxylesterase) Enzyme sind, wie alle Proteine, nicht dauerhaft haltbar und wirksam. Sie unterliegen Veränderungen durch chemische Reaktionen (xidationen) und/oder physikalische Einflüsse (Wärme), sie werden dabei entweder schnell denaturiert oder sie altern natürlich langsam im Laufe der Zeit. Je nach Einsatzbedingungen zeigen Enzyme sehr unterschiedlich lange Aktivität. Sie sind in ihrer Wirksamkeit vor allem durch physikalische Parameter wie Temperatur und ph- Wert begrenzt. Innerhalb seines spezifischen Wirkungsbereiches zeigt jedes Enzym charakteristische, unterschiedlich hohe Aktivitäten und Stabilitäten, die in Kurvendiagrammen dargestellt werden (Abb. 2). 3

4 Temperatur-Aktivitätscharakteristik Trenolin Trenolin T-Stab DF T-Stab (ph 4.0) DF (ph 4.0) Temperatur-Aktivitätscharakteristik Trenolin Trenolin T-Stab DF T-Stab (ph 4.0) DF (ph 4.0) ph-aktivitätscharakteristik Trenolin T-Stab DF (45 C) ph-aktivitätscharakteristik Trenolin Trenolin T-Stab DF T-Stab (45 C) DF (45 C) relative relative Aktivität Aktivität [%] [%] relative relative Aktivität Aktivität [%] [%] relative Aktivität [%] relative relative Aktivität Aktivität [%] [%] Temperatur 30 Temperatur 50 [ o C] 5070[ o C] Temperatur Temperatur [ o C] [ o C] ph-wert ph-wert ph-wert Temperatur-Stabilitätscharakteristik Trenolin Trenolin T-Stab DF T-Stab (ph 4.0) DF (ph 4.0) ph-stabilitätscharakteristik Trenolin Trenolin T-Stab DF T-Stab (45 C) DF (45 C) relative Aktivität [%] relative Aktivität [%] relative Aktivität [%] relative Aktivität [%] Temperatur Temperatur [ o C] [ o C] ph-wert ph-wert Abb. 2: Aktivitäts- und Stabilitäts-Charakteristik der Wein-Pektinase Trenolin T-Stab DF in Abhängigkeit von Temperatur- und ph-wert.. 2: Abb. Aktivitäts- 2: Aktivitäts- und und Stabilitäts-Charakteristik der Wein-Pektinase der Wein-Pektinase Trenolin Trenolin T-Stab T-Stab DF in Abhängigkeit DF in Abhängigkeit von von Temperatur- und ph-wert. und ph-wert. Das Wirkungsprofil von Enzymen richtet sich in erster Linie nach dem Ursprung des Enzyms, d. h. von welchem rganismus es gebildet wurde. Menschliche, tierische und pflanzliche Enzyme wirken meist in einem Temperaturbereich von 5-50 C und einem ph Bereich von ph 2-8, mikrobielle Enzyme decken einen weiten Temperaturbereich von C ab und wirken bei fast allen ph-werten von ph Hier teilen sich aber die Mikroorganismen den Wirkungsbereich auf. Schimmelpilze wirken überwiegend bei Temperaturen von 5-75 C und im sauren ph-bereich von ph 2-6, Hefen bei Temperaturen von 5- C und im sauren bis schwach alkalischen ph-bereich von ph 3-8, Bakterien meist bei Temperaturen von C und im schwach sauren 4 bis alkalischen ph-bereich von ph Ausnahmen sind in jeder genannten Gruppe möglich. So gibt es viele Beispiele für Enzyme, die die gleiche Reaktion katalysieren, aber völlig unterschiedliche Bedingungen benötigen. Das Wirkungsprofil von Enzymen von Enzymen richtet richtet sich sich in erster in erster Linie Linie nach nach dem dem Ursprung Ursprung des d Enzyms, d. h. d. von h. welchem von welchem rganismus rganismus es gebildet es gebildet wurde. wurde. Menschliche, tierische tierische und u pflanzliche Enzyme Enzyme wirken wirken meist meist in einem einem Temperaturbereich Neben den physikalischen von Parametern 5-50 von 5-50 C haben und C auch einem und einem pheich Bereich von ph von 2-8, ph 2-8, mikrobielle mikrobielle Enzyme Enzyme decken decken p chemische einen einen weiten Substanzen weiten Einfluss Temperaturbereich auf die Wirksamkeit der von 5- von Enzyme, so können Schwermetalle (Silber, Quecksilber) 105 C ab C und ab wirken und wirken bei fast bei fast allen allen ph-werten ph-werten oder von Gerbstoffe ph von (Tannine) ph inhibierend Hier Hier teilen oder teilen sogar sich inaktivierend Schimmelpilze wirken. Andere Verbindungen wirken wirken (Calcium, überwiegend Natrium, bei aber sich aber die d Mikroorganismen den den Wirkungsbereich auf, auf, Sulfit) wirken aktivitätssteigernd und -stabilisierend. Temperaturen von von C und C und im sauren im sauren ph-bereich ph-bereich von von ph 2-6, ph 2-6, Hefen Hefen bei b Temperaturen von 5- von 5- C und C im und sauren im sauren bis schwach bis schwach alkalischen alkalischen ph-bereich ph-bereich von ph von 3-pH Bakterien 8, Bakterien meist meist bei bei Temperaturen von von C und C und im schwach im schwach sauren sauren bis lischen alkalischen ph-bereich ph-bereich von von ph 5- ph Ausnahmen 12. Ausnahmen sind sind jeder in jeder genannten genannten Gruppe Grup möglich. So gibt So es gibt viele es viele Beispiele Beispiele für Enzyme, für Enzyme, die die die gleiche die gleiche Reaktion Reaktion katalysieren, aber ab lig völlig unterschiedliche Bedingungen benötigen. benötigen. en Neben den den physikalischen Parametern Parametern haben haben auch auch chemische chemische Substanzen Substanzen Einfluss Einfluss auf die auf d Wirksamkeit der Enzyme, der Enzyme, so können so können Schwermetalle (Silber, (Silber, Quecksilber) oder oder Gerbstoffe

5 Enzyme Helfer bei der Weinherstellung Die Weintraube selbst enthält Enzyme, die eine wichtige Rolle bei der Reifung der Trauben spielen. Seit jeher tragen diese fruchteigenen Pektinasen zur Weinherstellung bei, da die benötigten Aktivitäten wie Polygalact- uronase, Pektinesterase usw. vorhanden sind. Allerdings sind die traubeneigenen Enzymaktivitäten so gering, dass lange Maischestandzeiten nötig sind. Dies wiederum führt zu schlechter Planbarkeit, hohen Kosten und dem Risiko unerwünschter mikrobieller Aktivität. Der Einsatz oenologischer Enzyme beschleunigt die Vorgänge und macht so die Weinherstellung schneller, leichter und verlässlicher. Sie sind Werkzeuge des Winzers, um bestimmte Ziele in einer bestimmten Zeit zu erreichen. Außerdem ermöglichen sie eine größere Flexibilität bei der Kreation neuartiger Weine durch verbesserte Aroma- und Farbstoffextraktion. Enzyme werden in der Kellerwirtschaft für folgende Ziele eingesetzt: Maischebehandlung: Ausbeuteerhöhung beim Pressen Mazerationspräparate: Erleichtern die Extraktion von Verbindungen wie etwa Farbstoffen, Tanninen Klärung und Filtration: Enzyme verbessern die technologischen Eigenschaften von Most und Wein Aromaverbessernde Wirkung: Positive Wirkung auf das Geschmacksbild von Most und Wein Stabilisation: Erleichtern die Extraktion von Makromolekülen oder anderen Substanzen, die eine stabilisierende Wirkung auf Wein ausüben (z.b. von Mannanen aus Hefen), bzw. den Wein konservieren. Die Ausbildung sensorischer Mängel verhindern Verhinderung der Bildung cancerogener Stoffe (Ethylcarbamat) durch Urease. Einsatz / Prozess Ziel Enzym / Aktivität Bessere Filtration / Klärung im Most Maischegärung (Rotwein) Maischeerhitzung (Rotwein) Weißwein- abklingende Gärung Jungwein Faules Lesegut Pektinabbau Pektinabbau und Aufschluss der Beerenhaut, stärkere Extraktion der Farbstoffe/Gerbstoffe, bessere Farbstabilisierung. Pektinabbau und Aufschluss der Beerenhaut, höhere Mostausbeute, bessere Klärung, einfache Filtration. Stärkere Aromafreisetzung durch Abspaltung der Zuckerreste. Hefelyse durch Spaltung der Zellwandglucane. Spaltung filtrationshemmender Botrytis-Glucane. Pektinase Pektinase mit Nebenaktivitäten Cellulase/Hemicellulase Pektinase mit Nebenaktivitäten Cellulase/Hemicellulase Glycosidasen, z.b. Glucanasen Verschiedene Glucanasen β-glucanasen Tab. 2: Einsatzgebiete oenologischer Enzyme. 5

6 Rechtliche Regelungen für Lebensmittelenzyme Der Einsatz von Enzymen bei der Weinherstellung ist in der Europäischen Union durch das Inkrafttreten der Verordnungen (EG) Nr. 1331/08 über das einheitliche Zulassungsverfahren für Lebensmittelzusatzstoffe, Enzyme und Aromastoffe und Nr. 1332/08 über Lebensmittelenzyme einheitlich geregelt. Diese Regelungen werden in den meisten Ländern der Welt durch Resolutionen der rganisation Internationale de la Vigne et du Vin (IV, vorgegeben. Die für die Weinherstellung erlaubten Enzyme sind in einer Positivliste aufgeführt: Pektinasen (Polygalacturonase, Pektinlyase, Pektin-Methylesterase), Cellulasen, Hemicellulasen, Glycosidasen, ß-Glucanase und Urease. Nicht in der Positivliste aufgeführte Enzyme dürfen zur Weinherstellung nicht verwendet werden. Resolution IV-EN Enzympräparate können aus allen biologisch sicheren Quellen hergestellt werden. Wenn eine synergetische Wirkung verschiedener Enzymaktivitäten wie etwa von Pektinasen, Cellulasen und Hemicellulasen angestrebt wird, können Mischungen von Präparaten aus unterschiedlichen Stämmen hergestellt werden. Diese Präparate können einen oder mehrere Wirkstoffe sowie Trägerstoffe, Verdünnungsmittel, Konservierungsstoffe, Antioxidantien oder weitere Substanzen enthalten, die mit der guten Herstellungspraxis vereinbar sind und den örtlich geltenden Vorschriften genügen. In einigen Fällen können sie Zellen oder Zellfragmente enthalten. Weiterhin können sie als Flüssigkeit oder als Feststoff vorliegen. Die Wirkstoffe können ferner auf Trägerstoffen verankert sein, die für den Einsatz im Lebensmittelbereich zulässig sind. Pektinlyase, Pektin-Methylesterase, Cellulasen, Hemicellulasen, Glycosidasen, ß-Glucanase und Urease. Nicht in der Positivliste aufgeführte Enzyme dürfen zur Weinherstellung nicht verwendet werden. Gentechnik ja oder nein? Die heutige Enzymproduktion basiert entweder auf speziell selektionierten Wildtyp-Stämmen oder wird mit gentechnisch veränderten rganismen (GV) durchgeführt. Die Verwendung von GV-Produktionsstämmen hat große Vorteile: Die Produkt-Ausbeuten sind mit speziell hergestellten GV viel höher als mit Wildstämmen und nicht erwünschte Begleitenzyme werden stark minimiert. Dadurch lässt sich energieeffizienter produzieren und die Reinheit der Enzymprodukte leichter garantieren. Die Kennzeichnung ist durch die RESLUTI- N IV-EN folgendermaßen geregelt: Wurden Enzympräparate anhand von genetisch veränderten rganismen gewonnen, ist dieses anzugeben. Allerdings hat dies natürlich nur Empfehlungscharakter. Für die Trenolin-Weinenzyme der Erbslöh Geisenheim AG werden ausschließlich Enzyme eingesetzt, die nicht mit gentechnisch veränderten rganismen hergestellt wurden. Substrate und Wirkungsweise enologisch Relevanter Enzyme Die sensorischen und technologischen Eigenschaften des Weins werden sowohl durch die Traubenbestandteile bzw. Mostinhaltsstoffe als auch durch weitere Inhaltsstoffe wie z.b. die Weinhefe maßgeblich beeinflusst. Technologisch und sensorisch relevante Moleküle für die Weinbereitung: Pektin Farb- und Aromastoffe Botrytis-Glucan Hefebestandteile Zellker n Cytoplasma Vakuole mit Fruchtsaft und Anthocyanen (Farbstoffen) Vakuole mit Fruchtsaft Vakuole mit Fruchtsaft und Polyphenolen (Catechine, Tannine) Chromoplast Zellwand (Pektin) Mittellame lle (Pektin) Abb. 3: Schematischer Querschnitt der Traubenzelle. Die Zellbestandteile bzw. rganellen mit den technologisch wichtigen Inhaltsstoffen sind gekennzeichnet. Pektin Pektin umfasst eine Gruppe von langkettigen Zuckern (Polysacchariden), die sich stark in ihrer Struktur und chemischen Zusammensetzung unterscheiden. Es wird als eines der komplexesten Makromoleküle überhaupt angesehen. Als wichtiger Bestandteil der Traubenzellwand funktioniert es als Klebstoff, der die Cellulose- Mikrofibrillen, die Hemizellulose und Proteine in der Mittellamelle und Primärwand zusammenhält (siehe Abb. 4). Es ist ein Gelbildner (Hydrokolloid) mit hoher Wasserbindekapazität und für die hohe Viskosität des Mostes bzw. daraus resultierende Filtrationsprobleme verantwortlich. Abb. 4: Schematischer Aufbau der pflanzlichen Zellwand. 6

7 Prinzipiell kann man zwei grundlegend verschiedene Strukturen unterscheiden. Die glatten Regionen oder smooth regions bestehen aus Homogalacturonan (HG). HG ist eine relativ einfache lineare Struktur aus Ketten von D-Galacturonsäure, die in unterschiedlichem Maße mit Methanol verestert sind. Seltener kommen Veresterungen mit Essigsäure vor. Lange Zeit wurde mit dem Begriff Pektin primär HG bezeichnet. Im Gegensatz zum linearen HG stellen die sogenannten hairy regions einen stark verzweigten Pektinanteil dar, der wiederum in Rhamnogalacturonan I und II (RG I und RG II) unterschieden werden kann. RG I besteht aus einem Rückgrat aus abwechselnd D-Galacturonsäure und L-Rhamnose, mit Seitenketten aus hauptsächlich neutralen Zuckern wie L-Arabinose und D-Galactose (Arabane, Galactane, Arabinogalactane I und II). RG II ist durch ein Polygalacturonan gekennzeichnet, das mit verzweigten Seitenketten aus sehr unterschiedlichen Zuckern und Zuckerderivaten verbunden ist, z.b. D-Galactose, L-Rhamnose, L-Arabinose, L-Fucose, D-Apiose, Ketodesoxyoctulosonsäure etc. Weiterhin können noch weitere Bereiche mit charakteristischer Struktur unterschieden werden, z.b. Xylogalacturonan. Die verschiedenen Pektin-Bereiche sind schematisch in Abb. 5 dargestellt. smooth region Homo- Galacturon an (HG) D-Galacturonsäure L-Rhamnose D-Galactose L-Arabinose D-Xylose D-Apiose L-Acerinsäure L-Fucose Rhamnogalacturonan I (RG I) Arabinogalactan II (AG II) hairy region Araban Galactan Rhamnogalacturona n II (RG II) Abb. 5: Schematische Darstellung des Pektinmoleküls. Xylogalacturon an L-Acerinsäure L-Fucose D-Glucuronsäure Ketodesoxyoctulosonsäur e -Methyl-Gruppe -Acetyl-Gruppe Pektinabbau Der Begriff Pektinase umfasst eine große Zahl an verschiedenen Enzymen mit ganz unterschiedlichen Aktivitäten, die eines gemein haben: Sie spalten das große, komplexe Pektinmolekül in kleinere Bruchstücke. Polygalacturonase (Homogalacturonan- Hydrolase) (PG): PG spaltet die Polygalacturonsäurekette hydrolytisch. Hier unterscheidet man Enzyme, die entweder am Kettenende einzelne Galacturonsäure-Einheiten abspalten (Exo-Aktivität, exopg, EC ), oder mitten in der Kette wirken (Endo-Aktivität, endopg, EC ). PG schwächt die Pektinstruktur im Fruchtgewebe als Vorbereitung für die Extraktion gewünschter Zellbestandteile, z.b. Farbstoffe und Catechine. Pektinlyase/Pektatlyase (PL) EC und : Nicht-hydrolytische Spaltung der Polygalacturonsäurekette. Pektinesterase (PE) EC : PE spaltet Methanol von der D-Galacturonsäure-Kette hydrolytisch ab. Dies bewirkt drastische Viskositätsreduktion im flüssigen Anteil der Maische und besseren Mostablauf. Acetylesterase (AE) EC : AE spaltet Acetylreste an D-Galacturonsäure ab, es wird Essigsäure frei. AE entfernt die störenden Acetylreste an den Verbindungspunkten der Seitenketten der hairy regions. Dies erleichtert den enzymatischen Abbau. Arabanase (A): Abbau der Arabinan- Seitenketten in RGI (Rhamnogalacturonan). Diverse Spezifitäten. Galactanase (G): Spaltung der Galactan- Seitenketten in RGI. Diverse Spezifitäten. Arabinogalactan-Hydrolase II (AGH) EC / etc.: AGH bewirkt die Spaltung der Arabinogalactan-Seitenketten in den hairy regions, dadurch wird die Menge an gelösten Biopolymeren reduziert. Rhamnogalacturonan-Hydrolase (RG) : Hydrolytische Spaltung der Verbindung D-Galacturonsäure-L-Rhamnose. Bewirkt den Abbau der hairy regions durch Spaltung des Hauptstranges. Rhamnogalacturonan-Lyase (RG) EC : Nicht-hydrolytische Spaltung der Verbindung D-Galacturonsäure-L-Rhamnose. Xylosidase (X) EC : Abspaltung von Xylose-Einheiten. exopg endop AE PE G Abb. 6: Enzyme mit Wirkung auf Homogalacturonan (HG). PL 7

8 A Rebsorte Peonidin Cyanidin Malvidin Petunidin Delphinidin AGH G RG X Trollinger (+) (+) Spätburgunder ++ (+) Merlot Cabernet Sauvignon Roter Gutedel (+) (+) (+) + Tab. 3: Anthocyanin-Verteilung in roten Rebsorten von wenig (+) bis sehr viel (++++++). Abb. Abb. 7: 7: Enzyme Enzyme mit mit Wirkung Wirkung auf auf hairy hairy regions. regions. Farb- und Aromastoffe Ihr Gehalt, Zusammensetzung und Stabilität hängen stark von der jeweiligen Rebsorte ab. Farbstoffe Anthocyanine Anthocyanine sind die roten Traubenfarbstoffe. Sie befinden sich hauptsächlich in der Beerenhaut, die je nach Rebsorte zwischen 6 und 9% der Beerenmasse ausmacht. Ihre chemische Struktur, generell als Flavyliumkation bezeichnet, ist durch zwei Benzenringe gekennzeichnet, die durch einen ungesättigten kationischen Heterozyklus verbunden sind. Überwiegend sind die Farbstoffmoleküle mit einem Glucosemonomer verbunden, was die Stabilität verbessert. Bislang wurden fünf Anthocyanin-Varianten in Trauben und Wein identifiziert, die sich durch unterschiedliche funktionelle Gruppen ( und CH3) unterscheiden. Diese sind in Abb. 8 und Tab. 3 aufgeführt. Zusätzlich treten Acylierungen mit p-coumarinsäure, Kaffeesäure und Essigsäure auf. Pelargonidin: Abb. 8: Glycosidisch gebundene R 1 =H, Anthocyanine R 2 =H in Cyanidin: R 1 =, R 2 =H Delphinidin: R 1 =, R 2 = Peonidin: R 1 =CH 3, R 2 =H Petunidin: R 1 =CH 3, R 2 = Malvidin: R 1 =CH 3, R 2 =CH 3 Abb. 8: Glycosidisch gebundene Anthocyanine in Trauben. Flavonoide Flavonoide sind gelbe Farbstoffe in roten und weißen Rebsorten, die überwiegend mit Zucker gebunden (glycosyliert) vorliegen. Dies sind vor allem die glycosylierten Formen von Kaempferol, Quercetin und Myricetin. Alle drei Pigmente sind in roten Traubensorten enthalten, wobei in weißen Trauben nur die ersten zwei Flavonoide vorkommen. Im Rotwein liegen die Konzentrationen im Bereich mg/l. Die Zuckerreste sind während der Fermentation größtenteils abgespalten worden. Bei Weißwein liegt die Konzentration viel niedriger, ca. 1-3 mg/l. Aromastoffe Die organoleptischen Eigenschaften von Wein werden durch eine Vielzahl verschiedener Verbindungen bestimmt, die entweder schon in der Traube vorliegen (Aroma) oder bei der Fermentation bzw. Lagerung (Bukett) entstehen. Säuren wie Weinsäure, Äpfelsäure, oder Citronensäure beeinflussen das Aroma. Der charakteristische Geruchs- und Geschmackseindruck wird aber vor allem durch flüchtige organische Substanzen wie Ester, Alkohole, Thiole oder Terpene bestimmt. Insbesondere die Freisetzung von Terpenverbindungen lässt sich effektiv durch Enzyme verbessern. Terpenglycoside Die Terpene sind die wichtigsten Bestandteile des Weißweinaromas speziell von Bukettsorten. Die am häufigsten vorkommenden Aromavorstufen bei Rebsorten wie Muscat und Riesling sind glucosidisch gebundenes Linalool, Nerol und Geraniol, deren Zuckerrest aus Rutinosid (Rhamnose - Glucose), Arabinosid (Arabinose - Glucose) oder Apiosid (Apiose - Glucose) besteht. Eine sequenzielle Hydrolyse dieser Zucker erlaubt die Freisetzung der sehr aromatischen, flüchtigen Terpene. Zuerst werden die Endzucker durch eine Rhamnosidase, eine Arabinosidase oder eine Apiosidase abgespalten. In einem zweiten Schritt werden die Terpene durch eine β-glucosidase freigesetzt (Abb. 10). Man kann also nicht die Enzymaktivität auf die β-glucosidase reduzieren, da diese nur Terpene freisetzen kann, die ausschließlich an eine Glucose gebunden sind. 8

9 Botrytis-Glucan Botrytis cinerea synthetisiert langkettige Glucosemoleküle, die β-glucane, in denen etwa Glucosemoleküle in verzweigten Ketten aneinander gereiht vorliegen. Mit der Traubenverarbeitung gelangen diese Schleimstoffe in den Most und ballen sich bereits bei Gegenwart geringer Alkoholkonzentrationen zu fasrigen Strukturen von schleimiger Konsistenz. Weder die Trauben noch die Hefen verfügen über ein wirksames Enzymsystem zum Abbau, so dass diese Substanzen unverändert im Jungwein vorliegen. Diese kolloidalen Polysaccharide lassen sich weder durch Flockungs- oder Adsorptionsmittel, noch durch Filtration aus dem Wein entfernen. Es gelingt dagegen, sie mit Enzymen mit glucanhydrolytischer Leitaktivität abzubauen. Hefebestandteile Einige Bestandteile der Hefezelle, insbesondere der Hefezellwand, können einen deutlichen Einfluss auf technologische und sensorische Eigenschaften des Weins haben. Die Hefezellwand besteht aus den folgenden Makromolekülen: β-glucan (ca. %), Mannoproteine (ca. %) und Chitin (ca. 2%). Insbesondere die Mannoprotein-Fraktion gewinnt, für viele Aspekte der Weinbereitung, an Bedeutung. Vor allem Weinsäure- und Proteinstabilisierung, Verbesserung des Mundgefühls und Adstringenzverminderung. Trenolin -Enzyme natürliche und effektive Helfer bei der Weinbereitung Seit nunmehr fast Jahren bietet Erbslöh Geisenheim biotechnologische Produkte für die Weinbereitung an, angefangen mit Trenolin 00 DF zur Verbesserung von Klärung und Filtration bei Most, Jungwein und Süßreserve. Ständig steigende und neue Anforderungen der Kellerwirtschaft führten schnell zu einer ganzen Palette von Trenolin -Enzymen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen. Seit 1994 werden alle Trenolin - Enzyme in Eigenproduktion in Geisenheim hergestellt, seit dieser Zeit auch in gereinigter, depsidasefreier (cinnamoylesterasefreier) Form. Mit der Fertigstellung der neuen, modernen Produktionsstätten stärkte Erbslöh Geisenheim seine führende Position in der innovativen Enzymtechnologie. Trenolin -Enzyme - natürlich depsidasefrei Depside sind Traubeninhaltsstoffe, die entscheidend zum Geruchs- und Geschmacksbild in Weinen beitragen. Es sind Ester aromatischer Hydroxycarbonsäuren oder Phenolcarbonsäuren, die miteinander oder mit anderen Carbonsäuren (wie z.b. Weinsäure) der Traube verknüpft sind. In ihren ursprünglichen Verbindungen zählen sie zu den Substanzen, die dem Wein Frische und Fruchtigkeit verleihen. Gleichzeitig fungieren sie aber auch als Aromaspeicher, da sie nach Esterspaltung zu neuen Substanzen mit Aromacharakter werden oder reagieren können. Je mehr Depside ein Wein besitzt, desto mehr Spiel hat der Wein. Je größer der Depsid-Aromaspeicher eines Weines ist, desto größer ist sein Alterungspotenzial. Depside können enzymatisch hydrolisiert werden (Abb. 9). Die entsprechenden Enzymaktivitäten werden zusammengefasst als Depsidasen bezeichnet. Depsidasen sind esterspaltende Enzymaktivitäten. Die bekannteste ist die Cinnamoylesterase. Sie kommen natürlicherweise in fast allen Pektinasepräparaten als mehr oder minder starke Begleitaktivitäten vor. Durch die Wirkung der Depsidasen verlieren die Weine an Frische und beginnen frühzeitig zu altern. Die Lagerfähigkeit wird drastisch verkürzt, da der Aromaspeicher vorzeitig aufgebraucht wird. Aber nicht nur der Abbau der Depside wirkt sich qualitativ auf die Geschmacksausprägung der Weine aus, sondern auch die enzymatische Freisetzung der Spaltprodukte durch die Depsidasen. Zu den Reaktionsprodukten der Depsidspaltung gehören unter anderem freie Phenolcarbonsäuren wie z. B. Kaffeesäure oder Coumarsäure, die vor allem in Weißweinen im Laufe der Gärung durch eine Decarboxylaseaktivität der Hefen in flüchtige Phenolderivate umgewandelt werden können (Abb. 9). Einige dieser flüchtigen Phenolderivate gehören wegen ihrer würzigen Noten zu den gewünschten Bukettstoffen, andere aber verleihen den Weinen einen qualitätsmindernden Fehlgeruch bzw. Fehlgeschmack. Dazu zählen 4-Vinylguajacol und 4-Vinylphenol. Besonders letztere Substanz verursacht schon in sehr geringen Konzentrationen einen Fehlton, der als Phenolton, Medizinalton oder Apothekerton bekannt ist. Da die Bildung der unerwünschten flüchtigen Phenolderivate von der Konzentration der freien Phenolcarbonsäuren abhängt, ist es vorteilhaft, dass diese zumindest vor der Gärung nicht aus ihren Esterbindungen freigesetzt werden. Dies lässt sich vermeiden indem man zur Weinherstellung Spezialpektinasen einsetzt, die keine depsidesterspaltenden Begleitaktivitäten haben. Bei Erbslöh werden zur Herstellung dieser Spezialenzyme die depsidasehaltigen Pektinaserohstoffe einer besonderen Aufarbeitungsmaßnahme unterworfen, bei der die schädliche Begleitaktivität vollständig und kontrolliert entfernt wird. Die depsidasefreien Trenolin -Enzyme sind mit dem Kürzel DF gekennzeichnet und es wird im Merkblatt besonders darauf hingewiesen. 9

10 Wirkung der Depsidase (Cinnamoylesterase) Abb. 9: Wirkungsweise und Auswirkung der Depsidase am Beispiel Coumaroyltartrat. Effektive Weisswein-Enzymierung mit Trenolin -Spezialenzymen Trenolin Super DF: Pektinase flüssig Trenolin pti DF: Pektinase granuliert Enzyme werden von allen lebenden Zellen gebildet und sind die Voraussetzung für die vielfältigen biochemischen Prozesse, die einen lebenden rganismus charakterisieren. Die katalytische Funktion ist aber nicht auf die lebende Zelle beschränkt, Enzyme können auch außerhalb eines lebenden rganismus wirken, z. B. als fruchteigene Enzyme bei der Mostklärung helfen. Sie sind bei allen Stoffkreisläufen in der Natur wesentlich beteiligt. Trenolin Flot DF optimierte Flotation Bei der Flotation werden besondere Anforderungen an das verwendete Enzym gestellt. Denn innerhalb kürzester Zeit muss das Pektin in möglichst kleine Bruchstücke zerlegt werden, um den Erfolg des Flotierens zu gewährleisten. Das hochreaktive spezielle Flotationsenzym Trenolin Flot DF garantiert die schnellstmögliche Viskositätsabsenkung im Most und damit den idealen Auftrieb der Trubteilchen. Trenolin Bukett DF optimierte Aromafreisetzung Ein großer Teil der primären Weinaromastoffe gehört zu der Gruppe der Terpene. Diese sind überwiegend in der Beerenhaut lokalisiert, wo sie größtenteils als glycosidisch gebundene Monoterpenverbindungen vorliegen. In der glycosidisch gebundenen Form sind sie geruchlich nicht wahrnehmbar. Nur das jeweilige Aglycon ist geruchsaktiv. Durch enzymatische Abspaltung des Zuckeranteils (Monosaccharide, Disaccharide) wird der entsprechende Monoterpenalkohol (z. B. Linalool, Geraniol, Terpineol) freigesetzt und organoleptisch feststellbar. Monoterpenalkohol und Zuckerrest sind ß-glycosidisch miteinander verknüpft. Die enzymatische Spaltung erfolgt dementsprechend mit ß -Glycosidasen. Die Zucker im Zuckerrest untereinander können α- oder ß-glycosidisch verbunden sein. Die Spaltung erfolgt entsprechend mit α- oder ß-Glycosidasen. Diese unterscheidet man nach ihren spezifischen Wirkungen, die von der Art des gebundenen Zuckerrestes (z. B. Arabinose, Rhamnose, Apiose) und der vorliegenden Bindung (z. B. α-1,6- Bindung, ß-1,6-Bindung) abhängen. Trenolin 00 DF zur Süßreservebereitung Die Maische- bzw. Mostenzymierung zum Zweck der späteren Süßreservebereitung wird mit Trenolin 00 DF durchgeführt. Ist eine besonders schnelle Verarbeitung erforderlich, müssen die sonst üblichen Dosagemengen erhöht werden. Die Mostenzymierung mit Trenolin 00 DF im direkten Anschluss an die Kelterung ist Grundvoraussetzung dafür. Abb. 10: Freisetzung der aromabildenden Monoterpene. 10

11 Während die Wirkung der traubeneigenen ß-Glycosidasen von Glucose und Alkohol stark gehemmt wird, ist die Endprodukthemmung durch Glucose bei mikrobiellen ß-Glycosidasen weniger stark ausgeprägt. Die Hemmung durch Alkohol in den weinüblichen Konzentrationen sogar unbedeutend. Es gibt sowohl Hefe- als auch Pilz-ß-Glycosidasen, die schon bei Glucosekonzentrationen um 50 g/l gute Wirksamkeit zur Freisetzung gebundener Terpene zeigen. Daher werden im Handel aromasteigernde Hefen und Enzympräparate angeboten. Zur Vermeidung einer Enzymhemmung durch Glucose wird eine Enzymbehandlung bevorzugt gegen Ende der alkoholischen Gärung durchgeführt, da dann praktisch keine Glucose mehr vorliegt. Das aromaoptimierende Trenolin Bukett DF ist ein spezielles Pektinasepräparat, das sich wegen seiner besonders hohen Konzentration an Begleitaktivitäten auszeichnet, die glycosidische Bindungen spalten können. Dies sind sowohl Arabinosidase, Rhamnosidase und Apiosidase, die die α- oder ß-Bindungen in Disacchariden spalten, als vor allem auch ß-Glucosidasen, die den verbliebenen Glucoserest abspalten und damit das Aglycon freilegen (Abb. 10). Versuche mit verschiedenen aromasteigernden Pektinasen an wissenschaftlichen Instituten haben die ausgelobte aromaoptimierende Wirkung bestätigt. Bei Trenolin Bukett DF ergibt sich die Erhöhung der aromawirksamen Monoterpenalkohole zum einen durch eine verstärkte Freilegung der gebundenen Monoterpene aus dem Gewebe der Beerenhaut durch die Pektinaseaktivität sowie weitere mazerierend wirkende Aktivitäten, zum anderen wegen der Monoterpenalkohol freilegenden Glycosidspaltung durch die hohen Gehalte an ß-Glycosidasen. Zudem ist Trenolin Bukett DF depsidasefrei, so wird der positive Effekt der zusätzlich gewonnenen Bukettstoffe nicht durch frühzeitige Alterung, Aromaverlust und Fehltonbildung infolge Despidaseaktivität wieder zunichte gemacht. Trenolin Filtro DF spaltet Glucane und verbessert die Filtration Neben den fruchteigenen Kolloiden finden sich vor allem in Traubenweinen auch Kolloide, die durch Mikroorganismen gebildet werden, die sich während der Fruchtentwicklung auf den Früchten ansiedeln. Einer dieser Mikroorganismen ist der Schimmelpilz Botrytis cinerea, der im Frühstadium des Traubenwachstums große Schäden anrichten kann, die zu erheblichen Ernteverlusten führen können (Graufäule). Ein Traubenbefall mit Botrytis im späten Reifestadium wirkt sich aber vor allem bei Trauben mit hohen Zuckergehalten positiv aus und verleiht den daraus erzeugten Weinen eine besondere Note, die in bestimmten Spitzenweinen sogar gefordert ist (Beerenauslesen, Sauternes). Traubenbefall in der späten Traubenreife bezeichnet man auch als Edelfäule. Botrytis verstoffwechselt den Zucker der Traube und synthetisiert damit ein hochmolekulares Kohlenhydrat, das sogenannte Botrytisglucan, das in die Traubenbeeren exkretiert wird. Botrytisglucan ist ein sehr hochmolekulares Polysaccharid, das in fertig vergorenen Weinen zu erheblichen Klär- und Filtrationsschwierigkeiten führt. Bereits 5mg/L Glucan senken die Flitrationsleistung auf 10% ab. Die ß-Glucanase bewirkt durch Hydrolyse des Botrytisglucans (Abb. 11) eine Verbesserung der Klärung des Weines und steigert die Filterleistung in allen nachfolgenden Filtrationsschritten. Die Zulassung reiner ß-Glucanasepräparate ist auf Produkte beschränkt, die mit Hilfe des Mikroorganismus Trichoderma harzianum hergestellt wurden. Es gibt aber auch andere reine ß-Glucanasepräparate, z.b aus Trichoderma longibrachiatum und speziellen Penicilliumstämmen. Diese bedürfen aber noch einer Zulassung durch die entsprechenden Behörden. Neben den reinen Glucanasepräparaten gibt es auch Pektinasepräparate, die eine entsprechende Aktivität als Begleitaktivität in zur Weinbehandlung erforderlicher Konzentration besitzen. Dazu gehört das Erbslöh-Produkt Trenolin Filtro DF. Die Kombination von Pektinase und ß-Glucanase in dem Spezialenzym ergibt Sinn, da beide Aktivitäten klär- und filtrationshemmende Substanzen abbauen. Auch der üblicherweise frühe Einsatz der Pektinase im Maische- und Moststadium hat Vorteile, da vor allem die ß-Glucanase als Exoenzym lange Reaktionszeiten braucht. CH2 CH2 CH2 CH 2 + CH2 CH2 CH 2 CH2 CH2 H2 CH 2 CH2 CH2 CH 2 CH 2 β 1,6 Glucosidase β 1,6 Glycosid β 1,3 Glycosid CH2 CH2 CH2 CH2 Trenolin Filtro DF "Botrytisglucanase" exo β 1,3 Glucosidase Abb. 11: Enzymatischer Abbau des Glucans von Botrytis cinerea. + H2 CH2 H 11

12 Trenolin Filtro DF spaltet Glucane und verbessert die Filtration Bei der modernen Weißwein-Vinifikation sollten die Maischestandzeiten aus mikrobiologischen Gründen so kurz wie möglich gehalten werden. Trotzdem hätte der Önologe gerne einen besseren Aufschluss der Beerenhäute und eine erhöhte Freisetzung von Aromen. Gleichzeitig soll dabei auch der Eintrag unerwünschter Polyphenole und Bitterstoffe gering gehalten werden. Das klassische Verfahren des Ziehenlassens der Maische kommt zwar den Wünschen des Önologen entgegen, bringt aber, vor allem in lesewarmen, ungekü hlten Maischen, ein erhöhtes mikrobiologisches Infektionsrisiko mit sich. Die neue Erbslöh-Trenolin -MashZeration mit Trenolin Mash DF, einem hochwirksamen, neu konzipierten Pektinasekomplex, ist das verkürzte enzymatische Ziehen auf der Maische zur Aromaintensivierung und gleichzeitiger Minimierung einer eventuellen Qualitätsbeeinträchtigung durch wilde Mikroorganismen. Die Trenolin -MashZeration mit Trenolin Mash DF basiert auf einem Pektinasekomplex, der neben den klassischen Pektinasefraktionen auch alle wesentlichen neuen Pektinaseaktivitäten enthält, die nach aktuellen Erkenntnissen der Kolloidchemie vor allem zur Hydrolyse der schwer abbaubaren Pektinstrukturen ( hairy regions ) notwendig sind. Weitere wertvolle Begleitaktivitäten ergänzen den Pektinasekomplex. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Enzymaktivitäten in Trenolin Mash DF aufgeführt, deren Wirkung für den Anwender folgende Vorteile mit sich bringt: Enzymkomplex in Trenolin Mash DF Pektinesterase Acetylesterase Endo-Polygalacturonase Rhamnogalacturonase Arabanase/Arabinosidase ß-Glucosidase Proteinase Wirkung und Vorteil Drastische Viskositätssenkung im flüssigen Anteil der Maische. Damit besserer freier Saftablauf. Schwächt das Pektingerüst im Fruchtgewebe zur Vorbereitung der Freilegung erwünschter Zellinhaltsstoffe, wie z. B. Primäraromen. Entfernt das Störmolekül am Verknüpfungspunkt von schwer zu leicht abbaubarem Pektin. Ermöglicht damit den Angriff auf die hairy regions. Spaltet das Rhamnogalacturonan. Unterstützt so den Pektinabbau der schwer abbaubaren Pektinfraktionen. Splitten die Seitenzweige in der schwer abbaubaren Pektinfraktion. Reduzieren dadurch den Anteil gelöster kolloidaler Makromoleküle. Legt Monoterpenalkohole frei. Fördert das sortentypische Frucht- und Aromaprofil. Spaltet die durch den Pektinabbau im Fruchtgewebe freigesetzten Zellwandproteine. Verringert damit trübungsrelevante Kolloide. Die Trenolin -MashZeration bewirkt aufgrund der besonders guten mazerierenden Eigenschaften von Trenolin Mash eine schnelle Destabilisierung des Pektingerüstes im Fruchtgewebe und damit eine erhebliche Steigerung des freien Saftablaufes. Die notwendigen Pressdrücke können reduziert werden, wodurch der Phenoleintrag in den Most wesentlich kleiner wird. Die Gefahr später adstringierender, bitterer Weine wird damit deutlich herabgesetzt. Das sortentypische Frucht- und Aromaprofil wird durch die ß-Glucosidase- Begleitaktivität gefördert. Durch die MashZeration mit Trenolin Mash DF wird auch die Selbstklärung des Mostes begünstigt und die Wirkung von Erblsöh-Mostgelatine CF bzw. enopur / FloraClair bei der präventiven Mostbehandlung unterstützt. Selbstverständlich ist Trenolin Mash DF gereinigt von unerwünschter Depsidaseaktivität (Cinnamoylesteraseaktivität), um die positive Wirkung des Enzymkomplexes weiter zu fördern. 12

13 Gezielte Farbstoffextraktion und Farbstabilisierung Rotweinbereitung ohne Enzyme ist heute fast nicht mehr vorstellbar. Nicht nur nach einer Maischeerhitzung, bei der die fruchteigenen Enzyme vollständig inaktiviert werden, sondern bei allen anderen Rotweinbereitungsverfahren (Maischeerwärmung, Maischegärung, Maceration Carbonique) kommen Spezialpektinasen zum Einsatz, und zwar so früh wie möglich schon als Maische- und Mostenzyme. Pektinasen und entsprechende Begleitaktivitäten mazerieren das Zellgewebe der Beerenhaut, in dem die Farbstoffe lokalisiert sind und sorgen für eine bessere Farbextraktion. Es reicht aber nicht aus, nur mehr Farbstoffe aus der Beerenhaut freizusetzen, das gewonnene Farbpotenzial muss auch bewahrt werden, und zwar bis in die Flasche. Dies erfordert farbstabilisierende enzymatische und chemische Reaktionen. Zur Farbstabilisierung werden neben den Farbstoffen vor allem Catechine gebraucht, die unter Sauerstoffeinfluss (xidation) und mit Acetaldehyd chemisch zu stabilen Kondensationsprodukten reagieren. Im Holzfass, vor allem im Barrique, finden diese chemischen Umsetzungen besonders effektiv in den ersten weinberührenden Holzschichten statt. Neben den traubenbürtigen Catechinen reagieren im Barrique auch Holztannine mit den Farbstoffen. Für die Kondensationsreaktion müssen die Farbstoffe aber als freie Anthocyane vorliegen, deshalb können ohne spezielle Begleitaktivitäten in den Pektinasen nur so viele Farbstoffe stabilisiert werden, wie sie in freier Form aus der Beerenhaut extrahiert wurden und im Most zu Beginn der Gärung vorliegen, bei gleichzeitig entsprechend hohem Gehalt an Tanninen und Catechinen. Glycosidisch gebundene Anthocyane (acyliert oder nicht acyliert) gehen farbstabilisierende Reaktionen miteinander oder mit Catechinen erst nach Abspaltung des Zuckerrestes ein. Auf den ersten Blick mag es verwirrend sein, zur Farbstabilisierung den Zuckerrest vom Anthocyan abzuspalten, da doch gebundene Anthocyane farbstabiler sind als freie Anthocyane. Bei entsprechenden Reaktionsbedingungen bilden diese aber miteinander oder mit ausreichend vorhandenen Catechinen noch farbstabilere Verbindungen, dimere Anthocyane oder Flavylium-Flavan-Dimere. Trenolin Rot DF für leichte, fruchtige Rotweine Trenolin Rot DF bewirkt durch den Pektinabbau des Zellgewebes in der Beerenhaut eine erhöhte Farbextraktion, ohne dabei allerdings allzu viel Gerbstoffe und Tannine freizulegen. Daher eignet sich Trenolin Rot DF besonders zur Herstellung leichter, fruchtiger Rotweine, wie z. B. Portugieser. Trenolin Color DF für den kräftigen, gehaltvollen Rotwein-Typ Trenolin Color DF bewirkt durch seine extrem hohe Pektinaseaktivität und entsprechende Begleitaktivitäten eine weitgehende Zerstörung des Zellgewebes in der Beerenhaut mit hoher Farbstoffextraktion und vermehrter Freilegung von Tanninen und Catechinen. Die enzymatisch extrahierten Anthocyane und freigelegten Tannine bzw. Catechine reagieren zu farbstabilen Kondensationsprodukten (Abb. 12). Trenolin Color DF wird bevorzugt bei der Herstellung tiefdunkler, gerbstoffreicher Rotweine modernen Typs aus neuen Rebsorten eingesetzt. Abb. 12: Anthocyan-Catechin-Copigmentierung. 13

14 Trenolin Rouge DF Spezialenzym für die Cyanidin-Rebsortengruppe Trenolin Rouge DF weist neben einer hohen Pektinaseaktivität, die durch Zerstörung des Zellgewebes in der Beerenhaut eine hohe Farbstoffextraktion bewirkt und gleichzeitig hohe Mengen an Gerbstoffen und Tanninen freisetzt, eine deutlich messbare glycosidspaltende Begleitaktivität auf. Diese bildet aus glycosidisch gebundenen Anthocyanen freie Anthocyane, die zu Dimeren kondensieren und dadurch zu farbstabileren Rotweinen führen (Abb. 13). Trenolin Rouge DF ist für alle Rebsorten geeignet und führt zu farbkräftigen, gerbstoffbetonten Rotweinen französischen Typs. Bei thermischen Behandlungen von Maische oder Most werden verstärkt Schleimstoffe und andere Kolloide freigesetzt, die die Klärung beeinträchtigen. Abb. 13: Anthocyan-Anthocyan-Dimerisierung. Trenolin T-Stab DF - thermostabiler Enzymkomplex für die moderne Maischeerwärmung Um den sogenannten Kochton oder auch Marmeladenton bei der Thermovinifikation zu vermeiden, gehen manche Betriebe dazu über, die Rotmaische nur noch auf C zu erwärmen. Mit Trenolin T-Stab DF kann nun auch in diesem Temperaturenbereich enzymatisch gearbeitet werden. Der Einsatz von Trenolin T-Stab DF bewirkt nun besonders bei der Auslaugung der Tannine und Catechine als struktur- und farbstoffrelevanter Inhaltsstoffe eine starke Beschleunigung. Somit ist dafür praktisch kaum noch eine zusätzliche Standzeit nötig. Üblicherweise reicht die Verarbeitungszeit der Trauben aus, um eine genügende Einwirkzeit von Trenolin T-Stab DF zu haben, wenn die Enzymzugabe direkt in die Mühle oder auf die Presse erfolgt. Gerade im ph-bereich der Rotweine zeigt Trenolin T-Stab DF höchste Aktivität und Stabilität auch bei der Zieltemperatur von C. Verfahrenstechnische Vorteile von Trenolin T-Stab DF Reduzierung der Standzeit Schnellerer, fast kontinuierlicher Betriebsablauf Mehr verarbeitbare Maische pro Zeiteinheit Energieeinsparung Geringeres mikrobiologisches Risiko durch verkürzte Standzeit Minimierung der Bräunungsreaktionen durch Inaktivierung von Laccase und Polyphenoloxidase Verbesserte Pumpfähigkeit Verbesserte Pressbarkeit Verbesserter Maischedurchlauf im Erhitzer Bessere Selbstklärung des Mostes und Jungweines Bessere spätere Filtration Erhöhung der Fruchtintensität Kürzere Weinreifezeit Temperatur-Aktivitätscharakteristik Enzymkomplex Trenolin T-Stab DF Trenolin T-Stab DF ist ein innovativer, pektolytischer Enzymkomplex, der neben einer ausgesprochen temperaturstabilen Pektinase die weiteren wertvollen thermostabilen Enzymaktivitäten, saure Proteinasen und Hemicellulasen enthält. Diese bewirken einen intensiven Maischeaufschluss, ohne die Struktur der Maische anzugreifen und sie nachhaltig zu mazerieren. Während bei der Maischeerhitzung und der Maischeerwärmung die Anthocyane durch die Wärmeeinwirkung schon in sehr kurzer Zeit aus den Fruchtzellen in den Most übergehen, benötigt die Auflösung der zur Stabilisierung der Anthocyane notwendigen Catechine üblicherweise eine lange Wärmeeinwirkzeit. Gleiches gilt auch für die strukturbildenden enotannine. relative Aktivität (%) Temperatur C Abb. 14 saure Proteinase Pektinase Hemicellulase 14

15 Trenolin Thermo DF für optimierte ThermoVinifikation Der Rotwein-Boom ist ungebrochen und die Konsumenten honorieren gut strukturierte Weine mit intensiver Farbe und ausgeprägten Fruchtnoten. Die Rotwein- Vinifikation tendiert dabei auch immer stärker zum Verfahren der Maischeerhitzung, welches eine schnellere Verarbeitung und auch eine gute Verwertung fäulnisbehafteten Lesegutes ermöglicht. Mit Trenolin Thermo DF steht dem enologen ein Enzym speziell für die Eigenheiten der ThermoVinifikation zur Verfügung. Trenolin Thermo DF bewirkt innerhalb verkürzter Standzeit eine verbesserte Farbauslaugung und Extraktion farbstoffrelevanter Catechine. Verkürzte Standzeiten bedeuten auch frühzeitigeres Abpressen und weitergehendes Rückkühlen, womit die mikrobiologischen Risiken zurückgeschraubt werden können. Einhergehend mit dem vollständigeren Beerenaufschluss, bedingt durch die gute Mazerationskraft von Trenolin Thermo DF, werden zusätzlich Primäraromen freigelegt. Die notwendigen Pressdrücke können durch den verstärkten Pektinabbau und den damit verbundenen vereinfachten freien Saftablauf niedriger eingestellt werden. Damit wird auch der Eintrag bitterer Phenolnoten in den Most wesentlich kleiner. Die durch die thermische Beanspruchung erhöhte und stark veränderte Kolloidstruktur verursacht bei der späteren Klärung und Filtration oft große Probleme. Die in Trenolin Thermo DF enthaltenen neuen Pektinasefraktionen ermöglichen eine weitgehende klärungsund filtrationsfördernde Zerstückelung der störenden Kolloide aus den schwer abbaubaren Pektinstrukturen der hairy regions. Unterstützt wird diese Wirkung durch die nützliche Proteinase-Begleitaktivität. Enzymkomplex in Trenolin Thermo DF Pektinesterase Endo-Polygalacturonase Rhamnogalacturonase Arabanase/Arabinosidase Proteinase Cellulase/Hemicellulase Wirkung und Vorteil Drastische Viskositätssenkung im flüssigen Anteil der Maische, damit besserer freier Saftablauf bzw. Fest-Flüssig-Trennung im Dekanter. Schwächt das Pektingerüst im Fruchtgewebe zur Vorbereitung der Freilegung erwünschter Zellinhaltsstoffe, wie z. B. Catechinen und Primäraromen. Spaltet das Rhamnogalacturonan, unterstützt so den Pektinabbau der schwer abbaubaren Pektinfraktionen. Splitten die Seitenzweige in der schwer abbaubaren Pektinfraktion, reduzieren dadurch den Anteil gelöster kolloidaler Makromoleküle. Spaltet die durch den Pektinabbau im Fruchtgewebe freigesetzten und bei der Thermobehandlung denaturierten Zellwandproteine, verringert damit Schaumbildung und Farbverlust durch Ausfall von Protein-Farbstoff-Agglomeraten. Attackiert das Zellgewebe von der primären Zellwandseite her, lockert damit das Zellgewebe und fördert den Zellaufschluss. Neueste Innovationen der Enzymtechnologie: Trenolin FastFlow DF, Trenolin Frio DF, LittoZym Sur lies Durch die ständige, eigene Forschung und Entwicklung in der Biotechnologie hat Erbslöh drei Neuentwicklungen im Bereich der Produktsparte Enzyme der Praxis zur Verfügung gestellt. Aktuell sind für jeden Herbst und jede Jungweinphase Trenolin FastFlow DF, Trenolin Frio DF und LittoZym Sur lies von großem Nutzen für den enologen. Trenolin FastFlow DF Trenolin FastFlow DF ist ein hochaktives Spezialenzym für einen intensiven Pektinabbau in Maische und Most aus pektinreichen und hartschaligen Traubensorten. Das depsidasefreie Trenolin FastFlow DF zeichnet sich durch den vollständigen Abbau von verzweigten Pektinen in den sogenannten hairy regions aus, der durch die enthaltene Arabinogalactan-II-Hydrolase erreicht wird. Eine deutliche Verbesserung der Pressbarkeit und Filtrierbarkeit bei Maischen, Mosten und Jungweinen aus Pektin- und Arabinogalactan-II-reichen Rebsorten kann mit Enzymen erzielt werden, die neben einer effektiven Pektinase zusätzlich eine Arabinogalactan-II- Hydrolaseaktivität (AG-II-Hydrolase) besitzen. 15