Ergebnisse zur Mostkonzentrierung in Deutschland

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1 Ergebnisse zur Mostkonzentrierung in Deutschland Dirk Weber Monika Christmann Johann Seckler

2 Ziele der Mostkonzentrierung Anreicherung von Traubenmosten durch Wasserentzug Verdichtung der Aromakomponenten Farbintensivierung bei Rotweinen

3 Rechtliche Grundlagen Auf EU-Ebene war die Mostkonzentrierung bereits zugelassen: Die Anwendung eines Verfahrens schließt die Anwendung der anderen aus. Die Konzentrierung darf keine Verminderung des Ausgangsvolumens um mehr als 20 % zur Folge haben und in keinem Fall den natürlichen Alkoholgehalt um mehr als 2 % vol erhöhen. In der BRD ist die Mostkonzentrierung seit Juli 2002 auch für Qualitätswein zugelassen. Die Gefrierkonzentrierung im Moststadium ist nicht zulässig.

4 Nachweisbarkeit und Gefahren Eine Mostkonzentrierung ist derzeit analytisch nicht nachweisbar. Speziell in Deutschland wird die Gefrierkonzentrierung sehr kritisch beurteilt, da man hier Gefahren für den heimischen Eiswein sieht.

5 Verfahren zur Mostkonzentrierung Umkehrosmose Vakuumdestillation Gefrierkonzentrierung Kaltmahlen und Kaltpressen von Weintrauben (Schrägkühler) Keltern gefrorener Trauben Ausfrieren von Wasser im Kühltank Ausfrieren von Wasser mittels Kratzkühler

6 Prinzip der Umkehrosmose Ausgangspunkt osmotisches Gleichgewicht Umkehrosmose p = o p > o o Wasser Traubenmost semipermeable Membrane

7 Fließschema der Umkehrosmose Wasser (Permeat) Arbeitstank Konzentrat (Retentat) Umkehrosmosemembranen Reinigungsbehälter Zuführleitung Pumpe

8 Aggregat zur Umkehrosmose

9 Prinzip der Vakuumdestillation Die Siedetemperatur von Wasser ist druckabhängig. Unter Atmosphärendruck (1 bar), beginnt Wasser bei einer Temperatur von 100 C zu sieden. Durch eine Druckabsenkung verringert sich die Siedetemperatur. Um das Produkt zu schonen, erfolgt die Vakuumdestillation unter vermindertem Druck und einer hieraus resultierenden niedrigeren Siedetemperatur. Die Vakuumdestillation erfolgt bei etwa 25 C, was einem absoluten Druck von 0,03 bar entspricht.

10 Aggregat zur Vakuumdestillation

11 Prinzip der Gefrierkonzentrierung Die Gefriertemperatur von wässrigen Lösungen ist abhängig von dem Molekulargewicht und der Konzentration der gelösten Inhaltsstoffe. Je höher die Konzentration und je kleiner das Molekulargewicht ist, desto niedriger ist der Gefrierpunkt. Bei dem Gefriervorgang friert zuerst reines Wasser aus und die Konzentration der gelösten Inhaltsstoffe in der verbleibenden flüssigen Lösung erhöht sich, das heißt sie werden konzentriert. Umgekehrt wird bei dem Auftauen zuerst die konzentrierte Lösung verflüssigt und das reine Wasser bleibt gefroren.

12 Fließschema zur Gefrierkonzentrierung

13 Aggregat zur Gefrierkonzentrierung

14 Verfahrensvergleich Umkehrosmose Vorteile Geringer Platzbedarf Konzentrierung von angegorenem Most möglich Vielseitig verwendbar (Weinkonzentrierung, Entfernung flüchtiger Säure) Nachteile Vorklärung notwendig Aufwendige chemische Reinigung erforderlich

15 Verfahrensvergleich Vakuumdestillation Vorteile Keine Vorklärung notwendig Einfache Reinigung Nachteile Großer Platzbedarf Keine Konzentrierung angegorenen Mostes möglich Geringer Verlust an Primäraromen

16 Verfahrensvergleich Kaltmahlen und Kaltpressen von Weintrauben Vorteile Herstellung von Halbkonzentraten möglich Nachteile Großer Platzbedarf Für Rotwein ungeeignet Befindet sich noch im Versuchsstadium

17 Verfahrensvergleich Keltern gefrorener Weintrauben Vorteile Herstellung von Halbkonzentraten möglich Nachteile Aufwendige Kühlung mit großem Platzbedarf nötig Für Rotwein ungeeignet

18 Verfahrensvergleich Ausfrieren von Wasser im Kühltank Vorteile Einfache Handhabung Hohe Verfügbarkeit von Kühltanks Nachteile Herkömmliche Kühltanks erreichen nicht die erforderliche Temperatur

19 Verfahrensvergleich Ausfrieren von Wasser mittels Kratzkühler Vorteile Vielseitige Verwendung (Weinsteinstabilisierung) Nachteile Keine Praxiserfahrungen Großer Verfahrenstechnischer Aufwand Aufwendige Abtrennung des Eises

20 Kostenrechnung: Anreicherung mittels Saccharose l Ausgangsmost mit 80 Oe (84 g / l nat. Alk.) Anreicherung um 16 g / l nat. Alk l * 2,5 g / l * 16 = g = 400 kg Saccharose Mengenzunahme: 400 kg * 0,6 l / kg = 240 l Kosten Saccharose = 400 kg * 0,90 / kg = 360 Erlös: l * 5,00 / l 360 =

21 Kostenrechnung: Anreicherung mittels Mostkonzentrierung l Ausgangsmost mit 80 Oe (84 g / l nat. Alk.) Anreicherung um 16 g / l nat. Alk Wasserentzug: l * 84 g / l = x l * 100 g / l x = l; Wasserentzug = l Kosten / l entzogenes Wasser = 1,00 (ab l im Lohn) Kosten Konzentrierung = l * 1,00 / l = Erlös: l * 5,00 / l =

22 Kostenrechnung: Vergleich Saccharose / Mostkonzentrierung Erlös Saccharose = Erlös Mostkonzentrierung = Differenz = = Erforderlicher höherer Verkaufspreis bei Mostkonzentrierung = / l = 1,24 / l

23 Forschungsauftrag In einem auf drei Jahre bemessenen Forschungsauftrag des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft werden an der Forschungsanstalt Geisenheim Versuche zur Mostkonzentrierung durchgeführt. Das Ziel dieses Forschungsprojektes besteht in der Klärung der Frage, ob die Mostkonzentrierung in Deutschland auch für Qualitätswein zugelassen werden soll. Die Versuche werden mit unterschiedlichem Traubenmaterial aus dem gesamten Bundesgebiet für verschiedene Anreicherungsverfahren durchgeführt.

24 Standardisierte Anreicherung der Säuren im Moststadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Weinsäure; n = 9, 9, 7, 4 Äpfelsäure; n = 9, 10, 7, 4 Shikimis.; n = 9, 10, 7, 4 Zitronens.; n = 9, 10, 7, 4

25 Standardisierte Anreicherung der Säuren im Weinstadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Weinsäure; n = 10, 9, 8, 5 Äpfelsäure; n = 10, 9, 8, 5 Shikimis.; n = 9, 8, 8, 5 Zitronens.; n = 10, 9, 8, 5

26 Standardisierte Anreicherung der Zucker im Moststadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Glucose; n = 9, 10, 7, 4 Fructose; n = 8, 10, 7, 4

27 Standardisierte Anreicherung des Glycerins im Weinstadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Glycerin; n = 10, 9, 8, 5

28 Standardisierte Anreicherung der Kationen im Moststadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Ammonium; n = 9, 10, 7, 4 Kalium; n = 9, 9, 7, 4 Calcium; n = 9, 9, 7, 4 Magnesium; n = 9, 10, 7, 4

29 Standardisierte Anreicherung der Kationen im Weinstadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Ammonium; n = 9, 8, 7, 5 Kalium; n = 9, 8, 7, 5 Calcium; n = 9, 8, 7, 5 Magnesium; n = 9, 8, 7, 5

30 Standardisierte Anreicherung der Phenole im Moststadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Phenole; n = 9, 10, 7, 4

31 Standardisierte Anreicherung der Phenole im Weinstadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 Phenole; n = 10, 9, 8, 5

32 Standardisierte Anreicherung der Farbe im Weinstadium standardisierte Anreicherung [%] S UO VD SK -200 E 420; n = 2, 1, 1, 1 E 520; n = 2, 1, 1, 1 E 620; n = 2, 1, 1, 1

33 Relativer Übergang der Säuren relativer Übergang [%] Perm Dest 0-10 Weinsäure; n = 9, 7 Äpfelsäure; n = 9, 7 Shikimisäure; n = 9,7 Zitronensäure; n = 9,7

34 Relativer Übergang der Zucker relativer Übergang [%] Perm Dest 0-10 Glucose; n = 9, 7 Fructose; n = 9, 7

35 Relativer Übergang der Kationen relativer Übergang [%] Perm Dest 0-10 Ammonium; n = 8, 7 Kalium; n = 9, 7 Calcium; n = 9, 7 Magnesium; n = 9, 7

36 Signifikante Unterschiede in den Dreieckstests Weisswein [%] K (1) <=> S (2); n = 17 K (1) <=> UO (2); n = 15 K (1) <=> VD (2); n = 11 K (1) <=> SK (2); n = 9 S (1) <=> UO (2); n = 14 S (1) <=> VD (2); n = 12 S (1) <=> SK (2); n = 9 UO (1) <=> VD (2); n = 10 UO (1) <=> SK (2); n = 7 VD (1) <=> SK (2); n = 5 1 ungleich 2 2 besser 1 1 besser 2

37 Signifikante Unterschiede in den Dreieckstests Rowein [%] K (1) <=> S (2); n = 9 K (1) <=> UO (2); n = 8 K (1) <=> VD (2); n = 6 K (1) <=> SK (2); n = 2 S (1) <=> UO (2); n = 9 S (1) <=> VD (2); n = 6 S (1) <=> SK (2); n = 2 UO (1) <=> VD (2); n = 5 UO (1) <=> SK (2); n = 2 VD (1) <=> SK (2); n = 2 1 ungleich 2 2 besser 1 1 besser 2

38 Deskriptive Prüfung 2001er Bacchus / Franken Körper Schw. Johannisbeere 100,0 50,0 SK > S Eisbonbon SK > S 0,0 Bitterer Gescmack -50,0 Ananas -100,0 Saccharose Schrägkühler Saurer Gescmack Zitrus Gras Blumig SK > S Stachelbeere SK > S

39 Deskriptive Prüfung 2000er Portugieser / Nahe Sauerkirsche 100,0 Farbintensität S < K, VD > K, VD > S 50,0 0,0 Schwarzer Pfeffer -50,0 Körper VD > K -100,0 Gummi Kontrolle Saccharose Vakuumdestillation Bitterer Geschmack Grüner Paprika Sauerer Geschmack S < K

40 Deskriptive Prüfung 2000er Lemberger / Württemberg Süßkirsche 100,0 Farbintensität VD > K, SK < K, SK < S, SK < UO, SK < VD 50,0 0,0 Brombeere Körper SK < K bitterer Geschmack -50,0-100,0 schwarzer Pfeffer S < K Gewürznelke Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler saurer Geschmack SK > K grüne Bohne Diacetyl

41 Auswertungsverfahren Platzierungsindex: Zur besseren Beurteilung der Versuchsergebnisse wurde in Geisenheim ein neues Auswertungsverfahren entwickelt: Der sog. Platzierungsindex. Dieser kann definitionsgemäß Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Je größer der Platzierungsindex für eine Variante ausfällt, desto schlechter wurde diese im Durchschnitt über alle Versuchsserien bewertet.

42 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein Jahrgang 1999; Verkostung ,00 0,94 0,80 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,38 0,31 0,37 0,42 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 9 n = 9 n = 9 n = 8 n = 5

43 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein ,00 0,90 0,80 0,70 Platzierungsindex [-] 0,60 0,50 0,40 0,30 Verkostung 2000 Verkostung 2001 Verkostung ,20 0,10 0,00 K S UO VD SK

44 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein Jahrgang 2000; Verkostung ,00 0,80 0,73 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,61 0,26 0,60 0,32 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 4 n = 5 n = 3 n = 4 n = 2

45 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein ,80 0,70 0,60 Platzierungsindex [-] 0,50 0,40 0,30 Verkostung 2001 Verkostung ,20 0,10 0,00 K S UO VD SK

46 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein Jahrgang 2001; Verkostung ,00 0,81 0,80 Kontrolle Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,54 0,50 Saccharose Umkehrosmose Schrägkühler 0,20 0,00 0,00 n = 5 n = 4 n = 3 n = 2

47 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein ,00 0,77 0,80 Kontrolle Saccharose Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,37 0,48 0,43 0,32 Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 18 n = 18 n = 15 n = 12 n = 9

48 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein Jahrgang 1999; Verkostung ,00 1,00 0,82 0,80 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,32 0,41 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,18 0,20 0,00 n = 3 n = 3 n = 3 n = 3 n = 1

49 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein ,00 0,90 0,80 0,70 Platzierungsindex [-] 0,60 0,50 0,40 0,30 Verkostung 2000 Verkostung 2001 Verkostung ,20 0,10 0,00 K S UO VD SK

50 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein Jahrgang 2000; Verkostung ,00 1,00 0,91 0,80 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,56 0,21 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 0,00 n = 3 n = 3 n = 2 n = 3 n = 1

51 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein ,00 0,90 0,80 0,70 Platzierungsindex [-] 0,60 0,50 0,40 0,30 Verkostung 2001 Verkostung ,20 0,10 0,00 K S UO VD SK

52 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein Jahrgang 2001; Verkostung ,00 Platzierungsindex [-] 0,80 0,60 0,40 0,67 0,59 0,27 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose 0,20 0,00 n = 3 n = 4 n = 4

53 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rowein ,00 1,00 0,81 0,80 Kontrolle Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,49 0,26 0,19 Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 9 n = 10 n = 9 n = 6 n = 2

54 Auswertungsverfahren Rangordnungsprüfung: Bei der Rangordnungsprüfung müssen die Prüfer einer vorgegebenen Reihe von Weinen Platzierungen entsprechend ihrer persönlichen Bevorzugung erteilen. Der beste Wein erhält den ersten Platz; jede Platzierung darf nur einmal vergeben werden. Ein signifikanter Unterschied zwischen zwei Proben ist nur dann gegeben, wenn sich die Rangziffern um einen Betrag > 1 unterscheiden.

55 Ergebnisse der Rangordnungsprüfung zwischen zwei Varianten der Kryoextraktion mittels Schrägkühler und Kühlzelle im Jahrgang 2000; Verkostung ,00 3,50 3,00 Rangziffer [-] 2,50 2,00 1,50 Schrägkühler Kühlzelle 1,00 0,50 0, er Riesling / Rheingau

56 Ergebnisse der Rangordnungsprüfung zwischen Kontrolle, Saccharose, Umkehrosmose und Kühlzelle; Jahrgang 2001; Verkostung ,00 4,50 4,00 3,50 Rangziffer [-] 3,00 2,50 2,00 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Kühlzelle 1,50 1,00 0,50 0, er Müller-Thurgau / Rheingau

57 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten bei unreifem Lesegut 1,00 0,79 0,80 0,69 Kontrolle Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,57 Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,13 0,09 0,00 n = 5 n = 5 n = 2 n = 2 n = 4

58 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein Ausgangsmostgewicht < 80 Oe 1,00 0,82 0,80 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,40 0,43 0,49 0,26 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 11 n = 11 n = 8 n = 6 n = 7

59 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein Ausgangsmostgewicht < 80 Oe 1,00 0,94 1,00 0,80 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,54 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,09 0,09 0,00 n = 5 n = 5 n = 4 n = 3 n = 1

60 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Weisswein Ausgangsmostgewicht > 80 Oe 1,00 0,80 0,71 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,33 0,53 0,38 0,50 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 7 n = 7 n = 7 n = 6 n = 2

61 Platzierungsindex der verschiedenen Varianten Rotwein Ausgangsmostgewicht > 80 Oe 1,00 1,00 0,80 0,65 Platzierungsindex [-] 0,60 0,40 0,44 0,40 0,29 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose Vakuumdestillation Schrägkühler 0,20 0,00 n = 4 n = 5 n = 5 n = 3 n = 1

62 Ergebnisse der Rangordnungsprüfungen zwischen einer Anreicherung um 16 g/l und 28 g/l im Jahrgang 2001; Verkostung ,00 4,50 4,00 3,50 Rangziffer [-] 3,00 2,50 2,00 Kontrolle Saccharose Umkehrosmose 1,50 1,00 0,50 0, er Portugieser / Nahe (Anreicherung um 16 g/l) 2001er Portugieser / Nahe (Anreicherung um 28 g/l)

63 Alternative Verfahren zur Mostkonzentrierung Weinkonzentrierung Konzentrierung um etwa % Vol. mittels Umkehrosmose. In der EU nicht zugelassen. Ausdünnung im Weinberg Ausdünnung auf eine Traube pro Trieb. Ertrag etwa 60 hl / ha. Anreicherung um max. 3,5 % Vol. Saftentzug bei Rotweinmaischen Saftentzug von etwa % Gew. Anreicherung um max. 3,5 % Vol.

64 3,00 Rangordnungsprüfung Mostkonzentrierung / Weinkonzentrierung Weisswein 2000 / ,50 2,00 Rangziffer [-] 1,50 Mostkonzentrierung Weinkonzentrierung 1,00 0,50 0,00 n = 5

65 4,00 Rabgordnungsprüfung Mostkonzentrierung / Weinkonzentrierung Rotwein 2000 / ,50 3,00 Rangziffer [-] 2,50 2,00 1,50 Mostkonzentrierung Weinkonzentrierung 1,00 0,50 0,00

66 3,00 Rangordnungsprüfung Ausdünnung / Mostkonzentrierung Weisswein 2000 / ,50 2,00 Rangziffer [-] 1,50 Ausdünnung Mostkonzentrierung 1,00 0,50 0,00 n = 2

67 3,00 Rangordnungsprüfung Ausdünnung / Mostkonzentrierung Rotwein 2000 / ,50 2,00 Rangziffer [-] 1,50 Ausdünnung Mostkonzentrierung 1,00 0,50 0,00 n = 5

68 Ergebnisse der Rangordnungsprüfung zwischen Saftentzug und Mostkonzentrierung im Jahrgang 2000; Verkostung ,00 3,50 3,00 Rangziffer [-] 2,50 2,00 1,50 Mostkonzentrierung Saftentzug Kontrolle Saftentzug Ausdünnung 1,00 0,50 0, er Lemberger / Württemberg (Vakuumdestillation)

69 Ergebnisse der Rangordnungsprüfung zwischen Mostkonzentrierung mittels Umkehrosmose und Saftentzug im Jahrgang 2001; Verkostung ,00 3,50 3,00 Rangziffer [-] 2,50 2,00 1,50 Mostkonzentrierung Saftentzug 1,00 0,50 0, er Portugieser / Nahe 2001er Spätburgunder / Pfalz 2001er Lemberger / Württemberg

70 3,00 Rangordnungsprüfung Saftentzug / Mostkonzentrierung 2000 / ,50 2,00 Rangziffer [-] 1,50 Saftentzug Mostkonzentrierung 1,00 0,50 0,00 n = 3