Chemie & Mikrobiologie des Weines

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1 Chemie & Mikrobiologie des Weines Direktor HR DI Dr. Reinhard EDER Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau Wiener Straße 74, 3400 Klosterneuburg Tel / stündige Vorlesung 6 Blöcke Theorie am Freitag von Seminarraum Dept. LMW Zwischentest 3 Blöcke Laborpraxis, Freitag von (HBLAu.BA Klbg.- Labors) Voraussetzung: Allgemeines Chemielaboratorium Beurteilung: praktische Ergebnisse + Protokolle Abschließender Test (alternativ Prüfung) Planung Block 1. Inhaltsstoffe und MO s auf Beeren, Reifeverlauf Block 2: Schimmel-Fäulnis: Mykotoxine u.a., Enzyme, Pektin Block 3. Biochemie und Mikrobiologie der alkoholischen Gärung, Block 4: Gärungsnebenprodukte, Block 5: Säuren im Wein, Entsäuerung, Säuerung Block 6. Biochemie - Mikrobiologie des biologischen Säureabbaues, Essigbildung; SO2 ZWISCHENTEST ZUCKER-ALKOHOL Direktor HR Dr. Eder reduzierende Zucker; vorhandener Alkohol (dest); Alkohol (chem.); Gesamtalkohol, Extrakt (grav., ber.),, Glucose-Fructose SCHWEFELDIOXID - SO 2 DI Nauer freies und gesamtes SO 2 ; jodometrisch, elektrochemisch, acidimetrisch SÄUREN ph-wert, titrierbare Säuren (acid, pot), flüchtige Säuren, MIKROBIOLOGIE Dr. Mandl Biologischer Säureabbau (DC-Säuren), Mikroskopische Identifizierung (Hefen, Bakt); Keimzahlbestimmung (Thomakammer); Trübungsursache, Membranfiltration

2 Aufbau der Weintraube: Botanisch: Rispe Sorte Riesling Müller Thurgau Cab.Sauvignon Beeren -gewicht (g) 0,85 1,10 1,30 Beeren (%) 96,5 97,2 97,1 Pulpe (%) Schalen (%) Kerne (%) 2,5 2,5 6 Rappen (%) 3,5 2,8 2,9 AUFBAU DER BEERE: Fruchtfleisch-Pulpe: Zucker, Säuren, Proteine, Mineralstoffe, Phenolsäuren außen: Zucker, Säuren innen: Zucker, Säuren Schale: Wachs, Aromastoffe, Phenole Flavonoide, blaue Trauben: Anthocyane, Stilbene (Resveratrol) Kerne: Öl, Phenole Procyanidine und Flavonoide (Catechin) ZUSAMMENSETZUNG DER WACHSSCHICHT VON TRAUBEN:

3 VERÄNDERUNG DER TRAUBENZUSAMMENSETZUNG WÄHREND DER REIFE: mit zunehmender Reife Beerengewicht Zucker, Säuren ph ÄS/WS FAN?? (Prolin) Phenole (Anthocyane)

4 Aromastoffe Masszahlen für die Traubenqualität BESTIMMUNG DES MOSTGEWICHTES-ZUCKERGEHALT Mostgewicht gelöste Trockensubstanz Zucker: Angabe von Gewichtsprozent: Balling: % (w/w) gesamte lösliche Trockensubstanz (Zu+NZ) Messtemp C, veraltet, Basis von KMW 20 Bg= Brix: % (w/w) gesamte lösliche Trockensubstanz (Zu+NZ) Messtemp. 20,0 C Anwendung: anglophile Länder (USA, Australien, SA, NZ ); Säfte, internat. Literatur KMW: % (w/w) Zucker im Most, Messtemp C, keine exakte Zuckerbestimmung Umrechnung empirisch (Babo+Rösler, ca. 1860) Beobachtung: Most mit 20 Bg 200 g/kg gel.ts => Verhältnis: 17/20 = Faktor 0,85 bzw. 1,18 dh. Bx * 0,85 = KMW bzw. KMW * 1,18 = Bx Interpretation: 17 KMW = 170 g Zucker in 1 kg Most Anwendung: k.k. Staaten, (A, ITA, Slow., Ungarn, Cz (±) aber: KMW und Zucker passt nur zwischen 15 und 20 KMW z.b. unreife Moste (12 KMW~14,4 Bx) => reife Moste (25 KMW~30 Bx) => Mostgewicht gelöste Trockensubstanz - Zucker - Dichte: Oechsle: Dichtewert, einfach zu messen Wert der rel. Dichte minus 1 multipliziert mit 1000, Oe = e.g = 80 Oe Anwendung in Deutschland Gehalt natürlichen Alkohols (%vol): In Trauben ist kein Alkohol sondern gelöste TS, Wird in Alkoholgehalt umgerechnet VT: Most und Wein gleiche Skalierung Umrechnung: nat. alc. (%vol) = bei niedrigen Gehalten 1 KMW ~ 0,7 %vol Anwendung in frankophilen Ländern: Frkr., Spanien - EU-VO) MESSUNG DES MOSTGEWICHTES. Refraktometer Aräometer Pyknometer

5 Biegeschwinger Hydrostatische Waage FTIR EINTEILUNG DER MOST-; WEINQUALITÄT NACH MOSTGEWICHT ALKOHOLAUSBEUTE: WEIßWEIN: VOL% = KMW. (KMW+47) / 100 Z.B. 17 KMW = 17. (17+47) / 100 = 17. 0,64 = 10,9 %VOL 19 KMW = 19. (19+47) / 100 = 19. 0,66 = 12,5 %VOL 21 KMW = 21. (21+47) / 100 = 21. 0,68 = 14,3 %VOL ROTWEIN: VOL% = KMW. (KMW+43) / 100 Z.B. 17 KMW = 17. (17+43) / 100 = 17. 0,60 = 10,2 %VOL 19 KMW = 19. (19+43) / 100 = 19. 0,62 = 11,8 %VOL

6 21 KMW = 21. (21+43) / 100 = 21. 0,64 = 13,4 %VOL ALKOHOLAUSBEUTE Gesamtalkohol = vorhandener Alkohol + potentieller Alkohol Potentieller Alkohol = Seit 2011: Potentieller Alkohol = reduzierender Zuckergehalt-1 / 17 (Glucose+Fructose) / 16,82 KONKRETE ALKOHOLAUSBEUTE NEUE FORMEL KMW X FAKTOR = %VOL ALKOHOL Mittelwert Bereiche Weißwein: 0,71 0,67 0,77 Rotwein: 0,69 0,63 0,76 Weißwein: KMW x 0,71 %vol Gesamtalkohol Rotwein: KMW x 0,69 %vol Gesamtalkohol BESTIMMUNG DER TITRIERBAREN SÄUREN TITRATIONSACIDITÄT (G/L, ): Gehalt an H+ im Most, der von verschiedenen Säuren (hpts. Weinsäure, Äpfelsäure.) stammt. berechnet als Weinsäure (g/l) ÄM = 75 (Rest) oder als Schwefelsäure (g/l) ÄM = 49 (frankophile Länder) Gehalt b.a.ws (g/l): 1,5 Gehalt b.a. SS (g/l) Analyse: Neutralisation bis ph 7.0 (Bromthymolblau-n/3NaOH=Blaulauge) Ein Teil der Säureanionen im Most (Wein) liegt nicht als Säure sondern als Salz vor dh. Summe der Anionen Titrationsacidität BESTIMMUNG DES ph-wertes abhängig von Reife, Sorte, Jahrgang, Pufferung Maßzahl für den sauren Geschmack üblicherweise zwischen 2,9 und 3,5 Messung mit ph-meter oder FT-IR Große Bedeutung für VERHÄLTNIS ÄPFELSÄURE : WEINSÄURE Äpfelsäuregehalt nimmt reifebedingt stark ab Weinsäuregehalt bleibt ab gewisser Grundreife in etwa gleich => beliebter Indikator für physiologische Reife Äpfelsäure schmeckt sehr sauer, grün, hart Weinsäure schmeckt besser, traubig, wenig hart Analytik: Enzymatik, Easy-Lab, IC, HPLC oder FT-IR

7 HEFEVERFÜGBARER STICKSTOFF (HvN) freier Aminostickstoff (FAN ) und Ammonium beruht hpts. auf Aminosäuren (Arginin, Asparagin, HvN - Werte sollte über aber dominierende AS ist mit zunehmender Reife nicht bzw. nur unter ärgsten Stress von Hefe aufgenommen werden. ist dh ein Reifeindikator = sekundäre AS (bis zu 50 %), kann In wasserreichen Pflanzenorganen sind AS im 50 der stickstoffhaltigen Vbdg., in der Traube %. (hpts. Alanin, Arginin, Threonin, Serin, Prolin, Arginin, Glutamat, Glutamin sowie GABA (=γ-aminobuttersäure) Gehalt in Traubenmosten zwischen mg/l, Analyse des hefeverfügbaren Stickstoffs (FAN) Formoltitration: Farbreaktionen mit spezifischen Substanzen OPA/NAC (ortho Phtalaldehyd) oder Coomassie blue (ohne NH4+) Schnelltest mit RQ-flex = Schnelltest Fa. Erbslöh 2 Werte: PHENOLE + ANTHOCYANE PEKTIN: methylierte Poylgalacturonsäure Kittsubstanz zwischen den Zellwänden der Beere, Pektinabbau durch pektolytische Enzympräparate Pectinmethylesterase Polygalacturonase Pectinlyase Pectatlyase