Phenolische Verbindungen im Wein
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Phenolische Verbindungen im Wein
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Fachbereichsarbeit <strong>im</strong> Gegenstand Chemie<br />
verfasst von Edi TAUFRATZHOFER<br />
Klasse 8 B<br />
Betreuer: Mag. Wolfgang FABER<br />
Bundesrealgymnasium Franz Ke<strong>im</strong>-Gasse, Mödling, Schuljahr 2001/2002
Inhaltsverzeichnis<br />
1. Der <strong>Wein</strong> und seine Produktion ....................................................................3<br />
1.1 Definition laut österreichischem <strong>Wein</strong>gesetz (1986) [18, 19]..............................................3<br />
1.2 Wichtige Schritte bei der <strong>Wein</strong>produktion [3, 5, 7, 8]..........................................................4<br />
1.3 <strong>Wein</strong>produktionsdaten (Österreich) [15].............................................................................8<br />
1.4 Chemismus der alkoholischen Gärung [2, 4, 6]....................................................................8<br />
2. <strong>Wein</strong>inhaltsstoffe ..........................................................................................11<br />
2.1 Einwertige Alkohole [1, 9].................................................................................................11<br />
2.1.1 Ethanol .......................................................................................................................11<br />
2.2.2 Methanol .....................................................................................................................12<br />
2.1.3 Höhere Alkohole .........................................................................................................12<br />
2.2 Mehrwertige Alkohole und deren Derivate [1, 9]..............................................................13<br />
2.2.1 Ethylenglykol ..............................................................................................................13<br />
2.2.2 Glycerol (1,2,3-Propantriol) ......................................................................................13<br />
2.2.3 2,3-Butandiol ..............................................................................................................14<br />
2.2.4 Dihydroxyaceton (DHA) .............................................................................................14<br />
2.2.5 D-Mannit und D-Sorbit ..............................................................................................14<br />
2.2.6 (+)-Inosit und myo-Inosit ...........................................................................................15<br />
2.2.7 Weitere Polyole ..........................................................................................................15<br />
2.2.8 2,4-Hexadien-1-ol .......................................................................................................15<br />
2.3 Saccharide [1, 9].................................................................................................................16<br />
2.3.1 Monosaccharide .........................................................................................................16<br />
2.3.2 Disaccharide ..............................................................................................................17<br />
2.3.3 Oligo- und Polysaccharide ........................................................................................17<br />
2.4 Aldehyde und Acetale [1, 9]..............................................................................................17<br />
2.5 Säuren und pH-Wert [1]....................................................................................................18<br />
2.5.1 <strong>Wein</strong>säure ...................................................................................................................19<br />
2.5.2 Äpfelsäure, Milchsäure ..............................................................................................19<br />
2.5.3 Brenztraubensäure und 2-Ketoglutarsäure ................................................................20<br />
2.5.4 Bernsteinsäure und Essigsäure ..................................................................................20<br />
2.5.5 Fumarsäure ...............................................................................................................21<br />
2.5.6 Sonstige Säuren ..........................................................................................................21<br />
2.5.7 Das saure Geschmacksempfinden <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> ................................................................21<br />
2.6 Stickstoffverbindungen [1]................................................................................................21<br />
2.6.1 Aminosäuren ...............................................................................................................21<br />
2.6.2 Eiweißstoffe ................................................................................................................22<br />
2.7 Enzyme [1]........................................................................................................................22<br />
2.7.1 Oxidasen .....................................................................................................................22<br />
2.7.2 Saccharase (Invertase) ...............................................................................................23<br />
2.8 Mineralstoffe [1]................................................................................................................23<br />
2.9 Aromastoffe [1, 7, 8]...........................................................................................................23<br />
2.9.1 Sensorische Bezeichnungen für <strong>Wein</strong> .........................................................................24<br />
3. Die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> .................................................................26<br />
3.1 Allgemein [9, 20]................................................................................................................26<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 1 -
3.2 <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> in der Natur und <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> [1, 6, 11]........................................26<br />
3.2.1 Früchte und Fruchtsaft ...............................................................................................26<br />
3.2.2 Arten und Einteilung der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> ..............................................27<br />
3.2.3 Der <strong>Wein</strong> .....................................................................................................................30<br />
3.2.4 Überblick ....................................................................................................................31<br />
3.3 Beeinflussung der Gärung [1, 2]........................................................................................32<br />
3.4 Einfluss der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf die Farbe des <strong>Wein</strong>es [1, 6,10, 11, 13, 14]....32<br />
3.4.1 Überblick ....................................................................................................................34<br />
3.4.2 Der pH-Wert ...............................................................................................................34<br />
3.4.3 Die Bindung mit Metallionen .....................................................................................35<br />
3.4.4 Die Gerbstofftrübung .................................................................................................36<br />
3.5 Praktische Versuche [22, 23, 24].........................................................................................38<br />
3.5.1 Messung der Farbstärke von Rotweinen ....................................................................38<br />
3.5.2 Dünnschichtchromatographie ....................................................................................39<br />
3.6 Einfluss der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf Aroma und Geschmack des <strong>Wein</strong>es: [1, 2, 5,<br />
6, 10, 11, 12, 13, 14]..................................................................................................................42<br />
3.6.1 Die Adstringenz ..........................................................................................................43<br />
3.6.2 Phenole als Aromastoffe .............................................................................................43<br />
3.6.3 Bildung von Aromastoffen durch Phenole ..................................................................44<br />
3.7 Gesundheitliche Aspekte der Polyphenole [1, 17].............................................................45<br />
4. Wirkung von Schwefelung und Schönung .................................................47<br />
4.1 Die Schönung [3]...............................................................................................................47<br />
4.2 Die Schwefelung [3, 16].....................................................................................................49<br />
4.2.1 Warum führt man dem <strong>Wein</strong> SO2 zu? .........................................................................49<br />
4.2.2 Farbverluste bei der Schwefelung ..............................................................................50<br />
5. Anhang ...........................................................................................................51<br />
5.1 Zusammenfassung ...........................................................................................................51<br />
5.2 Glossar (�) [20, 21]..........................................................................................................52<br />
5.3 Literaturverzeichnis .........................................................................................................54<br />
5.4 Abbildungsverzeichnis ....................................................................................................56<br />
5.5 Tabellenverzeichnis .........................................................................................................57<br />
5.6 Besprechungsprotokoll ....................................................................................................57<br />
5.6 Danksagung .....................................................................................................................58<br />
Sollte nach einem Wort dieses Zeichen ���� stehen, so finden Sie eine nähere Erklärung<br />
über diesen Begriff <strong>im</strong> Glossar.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 2 -
1. Der <strong>Wein</strong> und seine Produktion<br />
1.1 Definition laut österreichischem <strong>Wein</strong>gesetz (1986): [18, 19]<br />
Eine Definition des Begriffes "<strong>Wein</strong>" ist Grundlage jeder <strong>Wein</strong>gesetzgebung. So lautet der<br />
erste Paragraph des <strong>Wein</strong>gesetzes:<br />
§ 1.<br />
(1) <strong>Wein</strong> <strong>im</strong> Sinne dieses Bundesgesetzes ist das durch alkoholische Gärung aus dem Saft<br />
frischer und für die <strong>Wein</strong>bereitung geeigneter <strong>Wein</strong>trauben hergestellte Getränk. Die<br />
<strong>Wein</strong>trauben sind<br />
1. frisch, solange sie ohne Zusatz fremder Flüssigkeit Saft hergeben können,<br />
2. geeignet, wenn der Saft ein Mostgewicht von mindestens 13° Klosterneuburger<br />
Mostwaage (KMW) aufweist. (...)<br />
Das <strong>Wein</strong>gesetz muss <strong>im</strong>mer wieder erneuert werden, um auf etwaige neue Verfahren, die zur<br />
kellertechnischen Verbesserung des <strong>Wein</strong>es entwickelt werden, reagieren zu können und<br />
somit den Konsumenten zu schützen. So wurde erst 1999 das <strong>Wein</strong>gesetz neu überarbeitet,<br />
wobei hier auch die Inverkehrbringung des <strong>Wein</strong>es strengen Regeln unterworfen wurde.<br />
So lautet Paragraph 3 des Kapitels "Önologische Verfahren und Behandlung" des<br />
österreichischen <strong>Wein</strong>gesetzes:<br />
(3) Sofern es nicht nach den Best<strong>im</strong>mungen dieses Gesetzes oder geltenden Rechtsakten der<br />
Europäischen Gemeinschaft erlaubt ist, ist das Zusetzen von Stoffen verboten, die ihrer<br />
Beschaffenheit nach geeignet sind,<br />
1. Erzeugnisse zu vermehren, wie insbesondere das Zusetzen von Wasser,<br />
2. über wesentliche Eigenschaften des Erzeugnisses zu täuschen,<br />
3. vorgenommene unzulässige Änderungen oder Zusätze zu decken oder<br />
4. die chemische Zusammensetzung des Erzeugnisses zu ändern.<br />
weiters kann man <strong>im</strong> Paragraph 3 "Önologische Verfahren und Behandlung" des<br />
<strong>Wein</strong>gesetzes nachlesen:<br />
(5) Ein technisch nicht vermeidbares Übergehen von Stoffen in das Erzeugnis ist kein<br />
Zusetzen, soweit das Erzeugnis dadurch gesundheitlich unbedenklich sowie geschmacklich<br />
oder geruchlich einwandfrei bleibt.<br />
Zuständig für die Überwachung dieser Gesetze ist die Bundeskellereiinspektion.<br />
Aber nicht nur die Inverkehrbringung des <strong>Wein</strong>es und die kellertechnischen Maßnahmen<br />
werden durch Gesetze geregelt, schon das ganze Jahr über hat sich der Winzer an<br />
Konventionen zu halten, wie und vor allem wann er best<strong>im</strong>mte Arbeitsschritte <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>garten<br />
durchführen darf.<br />
Diese Fachbereichsarbeit soll die Grundlagen der <strong>Wein</strong>produktion sowie die chemische<br />
Zusammensetzung des <strong>Wein</strong>es näherbringen. Das Hauptkapitel beschäftigt sich mit den<br />
phenolischen <strong>Verbindungen</strong> des <strong>Wein</strong>es. Ich habe dieses Thema ausgewählt, da in den<br />
vergangenen Jahren das Interesse aus gesundheitlichen Aspekten für diese <strong>Verbindungen</strong><br />
deutlich gestiegen ist.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 3 -
Eines meiner Anliegen ist es, einen Überblick über diese Stoffe zu geben, weiters möchte ich<br />
zeigen, welchen Einfluss die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf Farbe und Aroma des <strong>Wein</strong>es<br />
haben.<br />
<strong>Wein</strong> kann ein faszinierendes Getränk sein, es genügen kleine Änderungen in den natürlichen<br />
Gegebenheiten, kleine Änderungen in der Produktion, und schon meint man ein ganz anderes<br />
Getränk vor sich zu haben. Die kellertechnischen Maßnahmen sollten nur dazu dienen, den<br />
<strong>Wein</strong> länger vor dem Verderb zu bewahren. Die Natur bringt es alleine zu Wege, dass der<br />
<strong>Wein</strong> von Jahr zu Jahr unterschiedlich ist. Meiner Ansicht nach macht dies die Faszination<br />
des Getränkes <strong>Wein</strong> aus. Darum etablieren sich hier Gesetze, die diese Natürlichkeit des<br />
<strong>Wein</strong>es schützen. Jedoch ist die Sinnhaftigkeit der Best<strong>im</strong>mungen zu hinterfragen, wenn<br />
Gesetze in der Europäischen Union überregional geführt werden, womit wichtige<br />
qualitätsentscheidende Faktoren wie zum Beispiel Lage und Böden nicht mehr exakt<br />
berücksichtigt werden können. Unleugbar ist, dass zum Schutz der Konsumenten und zur<br />
Erhaltung der Landschaftspflege solche Gesetze von Nöten sind, doch eine regionale<br />
Gesetzgebung zum Bestellen der <strong>Wein</strong>gärten würde den Hauptaspekt dieser Best<strong>im</strong>mungen<br />
weniger einschränken, nämlich die Förderung von naturbelassenem, qualitativ hochwertigem<br />
<strong>Wein</strong>.<br />
Abbildung 1: <strong>Wein</strong>gärten in Gumpoldskirchen <strong>im</strong> Herbst<br />
1.2 Wichtige Schritte bei der <strong>Wein</strong>produktion: [3, 5, 7, 8]<br />
• Die Arbeiten <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>garten:<br />
Die Arbeiten <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>garten beginnen <strong>im</strong> Winter mit dem "Schneiden", dabei wird der<br />
<strong>Wein</strong>stock zurückgeschnitten, einerseits um die Kultivierungsform beizubehalten,<br />
andererseits um Qualität und Menge zu regulieren. Bei dem darauffolgenden<br />
Arbeitsschritt werden die Fruchtruten befestigt. Danach werden die Winterspritzung<br />
und die ersten Bodenbearbeitungen durchgeführt. Von Juni an fällt über den ganzen<br />
Sommer die Laubarbeit an, um durch Belüftung Krankheiten vorzubeugen. Je nach<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 4 -
• Die Lese:<br />
Bedarf wird <strong>im</strong> Sommer Schädlungsbekämpfung angewendet. Natürlich muss auch<br />
<strong>im</strong>mer wieder der Boden bearbeitet werden.<br />
Mit der Lese haben die Arbeiten <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>berg ihren Höhepunkt erreicht, da es nun an<br />
der Zeit ist die Ernte einzubringen. Sie sollte möglichst dann erfolgen, wenn die<br />
<strong>Wein</strong>beeren den erwünschten Reifegrad, d.h. den zur Erzielung eines harmonischen<br />
<strong>Wein</strong>es notwendigen Gehalt an Zucker und organischen Säuren, erlangt haben.<br />
Bei der Lese werden Vorlese, Haupt- und Spätlese sowie Auslesen vorgenommen.<br />
Die Vorlese erstreckt sich auf frühreife Sorten, meist aber versteht man darunter das<br />
Vorlesen rohfauler oder stielkranker Trauben, um deren Verderbnis zu vermeiden.<br />
Bei der Hauptlese (Allgemeine Lese) wird vom Winzer meist der ganze Bestand einer<br />
Parzelle oder Lage abgeerntet.<br />
Die Spätlese oder Auslese werden entweder während der allgemeinen Lese oder<br />
danach durchgeführt, ist aber ein aufwendiger Vorgang, da man die am besten<br />
ausgereiften Trauben aussortiert, um Prädikatsweine erzielen zu können. Das<br />
Traubenmaterial muss der Bundeskellereiinspektion vorgeführt werden. Diese<br />
überprüft die Zuckergradation, um einen unerlaubten späteren Zuckerzusatz feststellen<br />
zu können.<br />
Die Lese umfasst <strong>im</strong> Handbetrieb eine Reihe von Teilarbeiten:<br />
1. Abschneiden der Trauben in den Kübel<br />
2. Entleeren des Kübels in einen kleinen Anhänger, der <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>garten einsetzbar ist.<br />
Transport des Anhängers zum Sammelfahrzeug, vorsichtiges Umladen der<br />
Trauben.<br />
3. Möglichst schonender Transport des Lesegutes (Trauben oder Maische) zum<br />
Presshaus.<br />
• Das Entrappen oder Rebeln:<br />
Diese Bezeichnungen verwendet man für die Trennung der Trauben vom Stielgerüst.<br />
Würde man nämlich das Stielgerüst mitpressen, würden große Mengen an Gerbsäuren<br />
in den <strong>Wein</strong> gelangen und so die Qualität erheblich mindern.<br />
In früherer Zeit war es üblich, aus den Trestern (Stielgerüsten) einen <strong>Wein</strong> zu<br />
produzieren, um für die Jause <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>garten ein Getränk zu haben. Dieser <strong>Wein</strong> wird<br />
heute als Tresterwein bezeichnet, unter den <strong>Wein</strong>hauern wurde er früher Haustrunk<br />
genannt.<br />
• Die Maische:<br />
Die Aufbereitung beginnt mit dem Mahlen oder Quetschen, also mit dem Aufreißen<br />
der Beeren. Es dient der Freigabe des Saftes und erleichtert den später folgenden<br />
Preßvorgang.<br />
Das Stehenlassen der Maische beeinflusst das Aroma sowie die Farbe des <strong>Wein</strong>es und<br />
vor allem seinen sortentypischen Geschmack. In Österreich werden hauptsächlich die<br />
bukettreichen Weißweinsorten wie Traminer und Muskat für kurze Zeit (6 - 8<br />
Stunden), je nach gewünschter Intensität des sortentypischen Geschmacks,<br />
eingemaischt.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 5 -
Be<strong>im</strong> Weißwein verzichtet man auf die Gärung in der Maische, denn sonst kann die<br />
bereits vorhandene Hefe dem <strong>Wein</strong> durch Vorgärung einen unangenehmen<br />
Beigeschmack geben. Den großen Unterschied bei der Produktion zwischen Rot- und<br />
Weißwein stellt die Maische dar, da be<strong>im</strong> Rotwein eine Gärung in der Maische<br />
stattfindet.<br />
Da blaue europäische Trauben kein rotes Fruchtfleisch besitzen, muss der Farbstoff aus<br />
Fruchtzellen der Beerenhülsen entnommen werden. Dazu lässt man die Maische des<br />
Rotweines einige Tage stehen. Blaue Trauben sind nur dann zur Rotwein-Verarbeitung<br />
geeignet, wenn sie absolut reif sind. Besonders gefährlich ist ein Botrytisbefall, da<br />
durch die Maische der Fäulnisgeschmack das Bukett mitbest<strong>im</strong>mt.<br />
Die alten Maischegärtechniken benutzen zum Farbentzug der Trauben den bei der<br />
Maischegärung entstehenden Alkohol, die modernen Verfahren verwenden vorwiegend<br />
Wärmeenergie und Enzyme.<br />
Durch die frei werdende Kohlensäure bei der Maischegärung entsteht der Tresterhut,<br />
der auf der Flüssigkeit schw<strong>im</strong>mt, sich dadurch dem Auslaugeprozess entzieht und<br />
durch Sauerstoff-Einfluss stichgefährdet ist.<br />
Die meisten Techniken bemühen sich daher, durch Umrühren der Maische diesen<br />
Tresterhut untergetaucht zu halten, um ihn dem Sauerstoff-Einfluss zu entziehen.<br />
Junge Rotweine sind meist gerbstoffbetonter als ältere, sie entwickeln sich dann bei<br />
der Lagerung aber typischer, feinherber. Rotweine, bei deren Produktion die Maische<br />
erhitzt wurde, entwickeln sich rascher, kommen schneller zur Reife und sind auch<br />
bukettreicher, fallen aber rascher ab, so dass sie früher verbraucht werden müssen.<br />
• Das Pressen oder Keltern:<br />
Auspressen ist das Verdrängen fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe aus dem Raum,<br />
mittels gegeneinander bewegten Preßflächen.<br />
Abbildung 2: Moderne mechanische Backenpresse<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 6 -
Grundlagen zur Technik des Pressens:<br />
1. Pressen bedeutet nur das Abtrennen des Saftes von nichtflüssigen<br />
Traubenelementen.<br />
2. Ein zu hoher frühzeitiger Preßdruck verengt nur die Saftablaufkapillaren und<br />
verzögert den Preßvorgang. Erst am Ende der Pressung ist die Drucksteigerung<br />
sinnvoll.<br />
3. Kurze, häufigere Druckfolgen erhöhen die Saftausbeute.<br />
Heutzutage werden die unterschiedlichsten Pressen verwendet, hydraulische bis<br />
mechanische. Es gibt auch zahllose Formen, wie Druck auf das Traubengut ausgeübt<br />
wird, etwa mittels zwei sich annähernden Platten, über Unter- oder Oberdruckpressen<br />
oder mit sogenannten Doppelband-Walzenpressen. Die Maische wird dabei auf ein<br />
endloses sich bewegendes Band aufgetragen und durch hintereinander gereihte<br />
unterschiedlich große Walzen entsaftet und gepresst.<br />
• Die Gärung: siehe auch 1.4<br />
Eigentlich waren die vorhergegangenen Schritte (außer die Maische) nur<br />
Produktionsschritte für den Most. Diese sind hiermit abgeschlossen und nun beginnt<br />
der bedeutendste Teil der <strong>Wein</strong>bereitung: die alkoholische Gärung.<br />
Traubenmost, der sich selbst überlassen bleibt, gärt nach kurzer Zeit. Zwei Gruppen<br />
von Mikroorganismen spielen bei der Vergärung der Moste zu <strong>Wein</strong> eine große Rolle:<br />
1. Hefen, die den Zucker zu Alkohol und Kohlensäure und zu einer Reihe von<br />
Nebenprodukten vergären und die eigentlichen Alkoholbildner sind.<br />
2. Milchsäurebakterien, welche die Äpfelsäure <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> unter günstigen<br />
Voraussetzungen zu Milchsäure und Kohlensäure abbauen (dies tun übrigens auch<br />
einige Hefen).<br />
Die Hauptgärung dauert bis zum Ende des Zuckerabbaus oder bis die Gärkraft der<br />
Hefe durch spezielle Ereignisse erschöpft ist (Substratmangel, Alkoholkonzentration,<br />
Temperaturrückgang). Nun setzt die stille Nachgärung ein. Während der Nachgärung<br />
entstehen <strong>im</strong> Jungwein (Federweißer) noch wertvolle Geschmacksstoffe, es werden<br />
Zuckerreste vergoren, Acetaldehyd abgebaut, und es kommt bei der nun einsetzenden<br />
Abkühlung meist zur <strong>Wein</strong>steinausscheidung.<br />
Die Gärung erfolgt in großen Behältern, entweder Holzfässern, Kunststoff oder<br />
Stahltanks. Die Materialien der Behälter sind wichtig für die nun folgende Lagerung.<br />
• Die Lagerung:<br />
Während der Lagerung soll der <strong>Wein</strong> die Möglichkeit haben sein Bukett zu verfeinern<br />
bzw. auszubilden. Je nach Sorte kann die Lagerung das Geschmacksbild des <strong>Wein</strong>es<br />
mehr oder weniger beeinflussen. Faktoren, die hier berücksichtigt werden müssen,<br />
sind Zeit und Kellertemperatur. Rot- und Weißwein benötigen eine durchschnittlich<br />
gleichbleibende Jahrestemperatur zwischen 9 und 12 °C <strong>im</strong> Keller.<br />
Beeinflusst wird der Ausbau der <strong>Wein</strong>e auch vom Behälter. Die Frage nach dem<br />
Material ist nicht nur eine der Raumausnutzung, sondern auch eine des gewollten<br />
<strong>Wein</strong>geschmacks. Be<strong>im</strong> Ausbau und dem Reifeprozess der <strong>Wein</strong>e spielen auch die<br />
Mikromengen an Mineralstoffen, wie sie aus der Traube und speziell auch aus dem<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 7 -
Fassholz in den <strong>Wein</strong> gelangen (z. B. Eichenholz, Barrique), als biochemische<br />
Katalysatoren eine Rolle.<br />
Ein entscheidender Faktor bei der Wahl des Lagerungsbehälters ist der Lagerschwund<br />
der <strong>Wein</strong>e. Unter Schwund versteht man den Mengenverlust, der während der<br />
Lagerung durch Verdunstung entsteht. Hier befinden sich Holzfässer gegenüber Stahl-<br />
und Kunststofftanks <strong>im</strong> Nachteil.<br />
1.3 <strong>Wein</strong>produktionsdaten (Österreich): [15]<br />
• Rebfläche: 46.534 Hektar<br />
• <strong>Wein</strong>baubetriebe: ca. 41.900 <strong>Wein</strong>baubetriebe, wobei 2/3 weniger als 1 Hektar<br />
Rebfläche<br />
• Jahresertrag: 2,5 Mio. Hektoliter (Durchschnitt der letzten 10 Jahre)<br />
• Ertrag 2000: 2.338.410 Hektoliter<br />
• Ertrag 1999: 2.803.383 Hektoliter<br />
• Weißwein: 81% der Produktion<br />
• Rotwein: 19% der Produktion (stark steigend)<br />
• Export: 200.000 Hektoliter<br />
• Import: 220.000 Hektoliter<br />
• Verbrauch pro Kopf: 32 Liter/ Jahr<br />
1.4 Chemismus der alkoholischen Gärung: [2, 4, 6]<br />
• Ablauf der Gärung:<br />
(siehe auch 1.2 Die Gärung)<br />
Im zu vergärenden Traubenmost überwiegen bei den Kohlenhydraten die Hexosen<br />
Glucose und Fructose. Sie liegen ungefähr <strong>im</strong> Verhältnis 1:1 vor. Daneben kommen<br />
noch andere Zucker in kleinen Mengen vor, u.a. Pentosen. Diese sind größtenteils<br />
unvergärbar. Sie werden bei der Berechnung des Gesamt-Alkohols mit 1 g/l<br />
veranschlagt.<br />
Die vergärbaren Zucker des Mostes werden durch ein spezifisches Hexose-<br />
Transportsystem in die Zelle geschleust und auf folgendem Weg abgebaut:<br />
1. Glucose und Fructose werden durch das Enzym Hexokinase mit<br />
Adenosintriphosphat (ATP) an C6 phosphoryliert.<br />
Auch D-Mannose, 2-Desoxy-D-Glucose und Glucosamin werden phosporyliert, nicht aber Pentosen<br />
und Disaccharide.<br />
2. Glucose-6-phosphat wird durch Phosphoglucose-Isomerase zu Fructose-6-phosphat<br />
umgewandelt.<br />
3. Das durch diese Reaktionen aus Glucose und Fructose entstandene Fructose-6phosphat<br />
wird durch Phosphofructokinase mit ATP zu Fructose-1,6-bisphosphat<br />
phosphoryliert.<br />
4. Fructose-1,6-bisphosphat wird von Aldolase gespalten.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 8 -
5. Die beiden Triosephosphate Glycerinaldehyd-3-phosphat und Dihydroxyacetonphosphat<br />
werden von der Isomerase <strong>im</strong> Gleichgewicht gehalten.<br />
6. Glycerinaldehyd-3-phosphat wird von der Glycerinaldehyd-3-phosphat-<br />
Dehydrogenase mit NAD zum 1,3-Biphosphoglycerat oxidiert.<br />
7. Dieses energiereiche Phosphat wird unter Bildung von ATP und<br />
3-Phosphoglycerinsäure von der Phosphoglycerat-Kinase gespalten.<br />
8. Durch Phosphoglycerat-Mutase wird dieses Produkt nun in 2-Phosphoglycerat<br />
umgesetzt.<br />
9. Unter Wasserentzug durch Enolase entsteht daraus 2-Phosphoenolpyruvat.<br />
10. Durch Pyruvat-Kinase entstehen ATP und Enolpyruvat, das mit Pyruvat <strong>im</strong><br />
Gleichgewicht steht.<br />
11. Das Salz der Brenztraubensäure (= Pyruvat) unterliegt unter Gärbedingungen der<br />
Pyruvat-Decarboxylase, wobei unter CO2- Freisetzung Ethanal entsteht.<br />
12. Ethanal wird von der Alkohol-Dehydroxygenase mit dem von<br />
Glycerinaldehydphosphat abgespaltenen Wasserstoff zu Ethanol hydriert.<br />
Die Alkoholbildung aus den Hexosen lässt sich wie folgt darstellen:<br />
Abbildung 3: Embden-Meyerhoff-Parnas-Schema der alkoholischen Gärung<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 9 -
• Endprodukte:<br />
Aus dem Schema der alkoholischen Gärung und seiner Beschreibung geht hervor, dass<br />
aus einem Molekül Glucose oder Fructose zwei Moleküle Ethanol und zwei Moleküle<br />
CO2 gebildet werden.<br />
Weitere Endprodukte:<br />
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2<br />
1 Mol 2 Mol + 2 Mol<br />
180,15 g 2 x 46,05 g + 2 x 44 g<br />
Theoretische Ausbeute 51,1% + 48,9%<br />
Als Nebenprodukte dieser Reaktion entstehen Ethanal, Pyruvat und Lactat, Glycerin,<br />
höhere Alkohole, diverse Säuren, Ester und Gärbukettstoffe.<br />
Siehe Kapitel 2 <strong>Wein</strong>inhaltsstoffe<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 10 -
2.1. Einwertige Alkohole: [1, 9]<br />
R OH Das Kennzeichen von Alkoholen ist die funktionelle Gruppe OH. Die Anzahl<br />
der OH-Gruppen gibt an, ob es sich um einen 1-wertigen, 2-wertigen, 3wertigen<br />
usw. Alkohol handelt. Hierbei ist zu beachten, dass jedes C-Atom in der Lage ist,<br />
nur eine OH-Gruppe an sich zu binden.<br />
Die physikalischen Eigenschaften werden durch die Hydroxylgruppe geprägt, denn der hohe<br />
Elektronegativitätsunterschied zwischen Wasser- und Sauerstoff ermöglicht es den Alkoholen<br />
untereinander Wasserstoffbrücken auszubilden. Daher liegen die Siedepunkte wesentlich<br />
höher als die der entsprechenden Kohlenwasserstoffe.<br />
Alkohole bilden neben Wasser den Hauptbestandteil der <strong>Wein</strong>inhaltsstoffe. Innerhalb der<br />
Alkohole ist Ethanol der mengenmäßig wichtigste Stoff.<br />
2.1.1. Ethanol:<br />
OH<br />
2. <strong>Wein</strong>inhaltsstoffe<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
46,1 g/mol<br />
0,793 kg/dm 3 bei 15 °C<br />
-114,5 °C<br />
78,32 °C<br />
Die farblose Flüssigkeit mit charakteristischem, leicht stechendem Eigengeruch ist mit einem<br />
Anteil von 7 bis 16 %vol ausschlaggebend für den Alkoholgehalt des <strong>Wein</strong>es. Als konstant<br />
siedendes (azeotropes) Gemisch kann durch Destillation kein 100% reines Ethanol erzeugt<br />
werden, da das Wasser ebenfalls mitsiedet.<br />
Einerseits gelten alkoholreiche <strong>Wein</strong>e <strong>im</strong> allgemeinen als vollmundig und extraktreich, daher<br />
hat Ethanol eine hohe qualitative Bedeutung für Tafel-, Qualitäts- und Kabinett-<strong>Wein</strong>e.<br />
Andererseits ist, um die Qualität von <strong>Wein</strong>en zu best<strong>im</strong>men, der Alkoholgehalt eines <strong>Wein</strong>es<br />
ein unzureichendes Maß.<br />
Der natürliche Alkoholgehalt eines <strong>Wein</strong>es lässt den Reifegrad der verarbeiteten Trauben<br />
erkennen. Hoher Ethanol- und somit ein hoher Gesamtalkoholgehalt eines <strong>Wein</strong>es kann nur<br />
bei besonders günstigen Bedingungen (Lagen und Böden, Rebsorten, günstiges Kl<strong>im</strong>a und bei<br />
nicht zu hohen Erträgen) erreicht werden.<br />
Der durch den Gärungsprozess entstandene Alkoholgehalt eines <strong>Wein</strong>es kann, selbst wenn der<br />
Zuckergehalt des Mostes es zulässt, kaum mehr als 16 %vol erreichen. <strong>Wein</strong>hefen sind nicht<br />
fähig höhere Alkoholgrade zu erzielen, da sie durch eine erhöhte Konzentration ihres eigenen<br />
Stoffwechselproduktes die Gärtätigkeit einstellen. Auch alkoholresistente Hefen wie<br />
Saccharomyces oviformes können nur bis 18 %vol Ethanol erzeugen.<br />
Ethanol ist in hoher Konzentration giftig. In geringen Mengen genossen wirkt es st<strong>im</strong>ulierend,<br />
in höheren Dosen sind die Auswirkungen auf Reaktionsfähigkeit und Sehvermögen von der<br />
körperlichen Konstitution abhängig. Übermäßiger Konsum führt zur Schädigung des<br />
Kurzzeitgedächtnis, führt zu Leberzirrhose und macht psychisch und physisch abhängig.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 11 -
2.1.2 Methanol:<br />
C<br />
H 3<br />
OH<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
32,0 g/mol<br />
0,793 kg/dm 3 bei 15 °C<br />
-97,9 °C<br />
64,7 °C<br />
Methanol ist eine farblose, brennbare, giftige Flüssigkeit. Der Verzehr von Methanol ruft<br />
be<strong>im</strong> Menschen Muskelschwäche hervor, bei 10 ml kann es zur Erblindung kommen, 100 ml<br />
wirken letal.<br />
Methanol entsteht <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> während des normalen Stoffwechselprozesses der Hefen nur in<br />
kleinen Mengen. Hauptsächlich ist der enzymatische Abbau des fruchteigenen Pektins(�)<br />
be<strong>im</strong> Mahlen der Trauben und be<strong>im</strong> anschließenden Stehenlassen der Maische für die Bildung<br />
des Methanols verantwortlich. Dies erklärt den höheren Methanolgehalt bei Rotweinen. Aber<br />
auch Weißweine, die aus schon angegorenen Trauben entstehen, haben einen erhöhten<br />
Methanolgehalt.<br />
Die natürlichen Methanolgehalte von Weißweinen liegen zwischen 17 und 106 mg/l, die der<br />
Rotweine zwischen 60 und 230 mg/l.<br />
Die Methanolkonzentration <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> ist zu gering um den Menschen zu gefährden. Bevor<br />
man eine solche Menge an <strong>Wein</strong> getrunken hat, bei der das dabei aufgenommene Methanol<br />
gesundheitsschädliche Wirkung hätte, wirkt der Ethanolgehalt bereits letal.<br />
2.1.3 Höhere Alkohole:<br />
Alkohole mit mehr als zwei C-Atomen werden als "höhere Alkohole" bezeichnet. Im <strong>Wein</strong><br />
liegt ihr Anteil zwischen 150 und 700 mg/l, und sie sind aufgrund ihrer ausgeprägten<br />
Geruchs- und Geschmackseigenschaften ein unerlässlicher Beitrag zum Aroma eines <strong>Wein</strong>es.<br />
Die bedeutendsten Vertreter dieser Stoffklasse sind: Isobutanol (2-Methyl-1-propanol) und<br />
die Amylalkohole 2-Methyl-1-butanol, (L(-)-Amylalkohol) und 3-Methyl-1-butanol<br />
(Isoamylalkohol).<br />
Die höheren Alkohole des <strong>Wein</strong>es entstehen aus den Zuckern des Traubenmostes. Bei der<br />
Untersuchung der höheren Alkohole und deren Konzentration <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> kann viel über die<br />
Qualität eines <strong>Wein</strong>es herausgefunden werden.<br />
Beispiele:<br />
• 2-Butanol: Dieser Stoff befindet sich nicht in fehlerfreien <strong>Wein</strong>en, da er kein<br />
Nebenprodukt der alkoholischen Gärung, sondern ein Stoffwechselprodukt von<br />
Milchsäurebakterien ist.<br />
• 1-Hexanol: Das aus den ungesättigten Fettsäuren Linolen- und Linolsäure entstandene<br />
1-Hexanol kommt in kleinen Mengen (1,0 bis 2,5 mg/l) <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vor. Die Anwesenheit<br />
dieses Stoffes gilt als Indiz für die Unverfälschtheit eines <strong>Wein</strong>es, da 1-Hexanol in<br />
Geläger-(�) oder Rosinenweinen und anderen nachgemachten Produkten gänzlich fehlt.<br />
Es gibt auch rebsortenspezifische Alkohole, sogenannte Terpenole, welche dann als Spuren<br />
<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> nachweisbar sind. Zu diesen Terpenolalkoholen gehört auch das in Bukettsorten<br />
vorliegende 3,7-D<strong>im</strong>ethyl-1,5,7-octatrien-3-ol, das möglicherweise als Muskatkomponente zu<br />
bezeichnen ist.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 12 -
2.2 Mehrwertige Alkohole und deren Derivate: [1, 9]<br />
Mehrwertige Alkohole können verstärkt Wasserstoffbrücken ausbilden, sie sind daher<br />
zähflüssig und bereits ab 5 C-Atomen fest. Charakteristisch ist für sie der süße Geschmack.<br />
Auch Kohlenhydrate sind mehrwertige Alkohole mit einer zusätzlichen<br />
Sauerstoffdoppelbindung oder einem Derivat dieser Gruppe.<br />
2.2.1 Ethylenglykol (1,2-Ethandiol):<br />
HO<br />
HO<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
62,07 g/mol<br />
1,113 kg/dm 3<br />
-11,5 °C<br />
198 °C<br />
Ethylenglykol ist eine farblose, viskose, leicht süßlich schmeckende, mindergiftige<br />
Flüssigkeit mit stark hygroskopischem Charakter.<br />
Die Bildung von Ethylenglykol durch Hefe wird durch niedrige Temperatur und eine damit<br />
verbundene langsame Gärung begünstigt, vermutlich bildet sich Ethylenglykol aus der<br />
Aminosäure L-Serin.<br />
Gärversuche bewiesen, dass die Hefe unter best<strong>im</strong>mten Bedingungen in der Lage ist, geringe<br />
Mengen von Ethylenglykol zu erzeugen (1 - 8 mg/l). Doch Serin dient nicht als alleiniger<br />
Ausgangsstoff, sondern auch andere Stickstoffverbindungen können in Frage kommen.<br />
In manchen in- und ausländischen <strong>Wein</strong>en wurden allerdings solche Mengen von<br />
Ethylenglykol nachgewiesen (bis zu 620 mg/l), dass zu vermuten war, dass Ethylenglykol<br />
gesetzwidrig beigemengt wurde.<br />
Ehylenglykol darf nicht mit Diethylenglykol verwechselt werden, welches be<strong>im</strong> <strong>Wein</strong>skandal<br />
1985 traurige Berühmtheit erlangt hat. Diethylenglykol wurde damals in den <strong>Wein</strong> gemischt,<br />
um ihn zu süßen.<br />
2.2.2 Glycerol (1,2,3-Propantriol):<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
92,01 g/mol<br />
1,2613 kg/dm 3 bei 20 °C<br />
18 °C<br />
290 °C<br />
Glycerol bildet 8 bis 10% des Gesamtalkohols <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>. Glycerol best<strong>im</strong>mt <strong>im</strong> Wesentlichen<br />
den Körper des <strong>Wein</strong>es; es macht ihn "vollmundig" und "rund." Die Bildung wird als<br />
Nebenreaktion der alkoholischen Gärung angesehen, da normalerweise der aus der<br />
Dehydrierung des Glycerinaldehydphosphates stammende Wasserstoff auf Ethanal übertragen<br />
wird. Nun steht Ethanal als Wasserstoff-Akzeptor am Beginn der Gärung nicht ausreichend<br />
zur Verfügung, deshalb wird bevorzugt Glycerol gebildet. Bei mit Botrytis (Edelfäule)<br />
befallenem Lesegut findet man als Stoffwechselprodukt des Pilzes bereits <strong>im</strong> Most<br />
beachtliche Mengen an Glycerol (das "Mostglycerol"). Im Most befinden sich <strong>im</strong> Normalfall<br />
12 - 14 g/l Glycerol, <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> findet man durchschnittlich 6 - 8 g/l.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 13 -
2.2.3 2,3-Butandiol:<br />
OH<br />
OH<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
90,1 g/mol<br />
-<br />
7,6 °C<br />
176,7 °C<br />
2,3-Butandiol entsteht regelmäßig bei der alkoholischen Gärung. Es wird nicht als<br />
eigentliches Gärungsprodukt bezeichnet, da es aus Zuckerabbauprodukten synthetisiert wird.<br />
Die Butandiolbildung erhöht sich, wenn das Gärgut Sauerstoff aufnehmen kann. Der Gehalt<br />
dieses Stoffes <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> steht auch in unmittelbarer Beziehung zum Alkoholgehalt. Näherung:<br />
2,3-Butandiol ist dem Quadrat des Alkoholgehalts proportional. Das Vorkommen von<br />
2,3-Butandiol gilt als Beweis einer durchgeführten Gärung.<br />
2.2.4 Dihydroxyaceton (DHA):<br />
HO OH<br />
O<br />
<strong>Wein</strong>e mit Essigsäurebakterienbefall zeigen sowohl erhöhte Gehalte an flüchtigen Säuren<br />
beziehungsweise Essigsäure als auch an Dihydroxyaceton, einem Oxidationsprodukt des<br />
Glycerins. Normalerweise beträgt der DHA-Gehalt nur 2 - 5 mg/l. Der Essigstich eines<br />
<strong>Wein</strong>es kann auch von heterofermentativen Milchsäurebakterien(�) gebildet worden sein.<br />
Dies erkennt man, wenn neben erhöhter flüchtiger Säure und Dihydroxyaceton ein hoher<br />
D-Lactat-Gehalt vorhanden ist.<br />
2.2.5 D-Mannit und D-Sorbit:<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
HO<br />
HO<br />
D-Mannit<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
182,2 g/mol<br />
1,521 kg/dm 3 bei 13 °C<br />
167 °C<br />
290 °C<br />
Mol.Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
HO<br />
D-Sorbit<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
182,2 g/mol<br />
1,489 kg/dm³<br />
97,7 °C<br />
295 °C<br />
nadelförmige Kristalle hygroskopische Kristalle<br />
Tabelle 1: D-Mannit, D-Sorbit<br />
Mannit ist wie Sorbit in geringen Mengen ein normaler Bestandteil der Traubenweine.<br />
Mannit, ein 6-wertiger Alkohol, kommt <strong>im</strong> Allgemeinen in größeren Mengen vor als der<br />
isomere Alkohol Sorbit. Mannit wird auch von heterofermentativen Milchsäurebakterien (z.<br />
B.: Lactobacillus brevis) neben Milchsäure, Ethanol, Essigsäure und Glycerin in<br />
unterschiedlichem Mengenverhältnis aus Fructose gebildet.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 14 -
Der süß schmeckende Sorbit wird unter der Bezeichnung "Sionon" zum Süßen von<br />
Schaumwein, Schokolade (usw.) für Diabetiker verwendet. Auch zum Süßen von zuckerfreien<br />
Bonbons wird Sionon verwendet. Nachteil: zu hoher Konsum führt zu Durchfall. Sorbit<br />
kommt auch als Zuckeraustausch bei <strong>Wein</strong>en in Frage, doch dies ist weltweit ausnahmslos<br />
verboten.<br />
2.2.6 (+)-Inosit und myo-Inosit:<br />
OH OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
(+)-Inosit myo-Inosit<br />
2.2.7 Weitere Polyole:<br />
HO<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
D-Erythrit<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
122,12 g/mol<br />
1,2675 kg/dm 3<br />
120 °C<br />
329...31 °C<br />
HO<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
Das Vorliegen von Inosit in Trauben und <strong>Wein</strong>en<br />
wird seit langem vermutet, konnte aber noch nicht<br />
mit chemischen Methoden nachgewiesen werden. Da<br />
myo-Inosit ein Bestandteil des Vitamin-B-<br />
Komplexes ist, kann sein Gehalt mikrobiologisch<br />
festgestellt werden.<br />
D-Arabit<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
152,15 g/mol<br />
-<br />
102...3 °C<br />
-<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
Tabelle 2: D-Erythrit, D-Arabit, D-Xylit<br />
HO<br />
D-Xylit<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
152,15 g/mol<br />
-<br />
61° C<br />
215...17° C<br />
Die Konzentration von Erythrit, Xylit, Mannit, Sorbit und Inosit steigt mit zunehmender<br />
Qualität an. In Auslesen, Beeren- und Trockenbeerenauslesen tragen sie mit ca. 17,5% Anteil<br />
am zuckerfreien Extrakt (neben Glycerin) auch zur Fülle dieser <strong>Wein</strong>e bei.<br />
Das Vorliegen von Sorbit von mehr als 70 mg/l bedeutet nicht, dass der <strong>Wein</strong> verfälscht<br />
wurde. Qualtitätsweine weisen zum Teil erheblich höhere Mengen auf.<br />
Mannit, Inosit und Arabit werden bei Spitzenweinen in unerwartet hohen Mengen gefunden.<br />
Alle Zuckeralkohole sind natürliche Inhaltsstoffe. Die starke Zunahme bei <strong>Wein</strong>en höherer<br />
Qualität lässt auf ihre Bildung durch Mikroorganismen, vor allem durch Botrytis cinerea(�),<br />
schließen. Es handelt sich dabei um <strong>Wein</strong>e, welche aus mit diesem Pilz infiziertem Lesegut<br />
gewonnen wurden.<br />
2.2.8 2,4-Hexadien-1-ol:<br />
Gebildet wird diese Verbindung von Milchsäurebakterien, deren Stoffwechseltätigkeit von<br />
Sorbinsäure nicht gehemmt wird. In <strong>Wein</strong>en, die mit Sorbinsäure gegen Nachgärung<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 15 -
stabilisiert waren, traten gelegentlich Fehltöne auf. Ursache für diesen beinahe irreparablen<br />
<strong>Wein</strong>fehler war 2,4-Hexadien-1-ol.<br />
Weitere Beispiele für mehrwertige Alkohole und deren Derivate:<br />
1,3- Propandiol, Acetoin (3-Hydroxy-2-butanon), Diacetyl (2,3-Butadion), 2,3-Pentadion<br />
2.3 Saccharide: [1, 9]<br />
Saccharide werden auch Kohlenhydrate genannt, da man sie früher für Hydrate des<br />
Kohlenstoffs gehalten hat. Die Gesamtheit der Kohlenhydrate in <strong>Wein</strong> und Most wird als<br />
"reduzierende Zucker" bezeichnet, da sie in der Lage sind, in alkalischer Lösung Kupfer(II)<br />
zu Kupfer(I) zu reduzieren. Vollständig vergorene <strong>Wein</strong>e enthalten nur noch geringe Mengen<br />
an Kohlenhydraten, nämlich 2-4 g/l.<br />
2.3.1 Monosaccharide:<br />
Hexosen:<br />
D(+)-Glucose und D(-)-Fructose stellen die Hauptmenge der Hexosen <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>. Da die<br />
meisten Stämme von Saccharmoyes cerevisiae glucophil(�) sind, überwiegt bei <strong>Wein</strong>en mit<br />
natürlichem Restzuckergehalt Fructose.<br />
Das Glucose/ Fructose-Verhältnis kann <strong>im</strong> übrigen innerhalb weiter Grenzen schwanken, je<br />
nach dem Restzuckergehalt <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> abhängig davon, ob dieser aus einer<br />
Gärungsunterbrechung oder aus einer Süßreserve-Dosage(�) herrührte.<br />
Glucose und Fructose schmecken unterschiedlich süß. Die Geschmacksschwellwerte in<br />
Wasser liegen bei 0,42 g/100ml für Glucose beziehungsweise bei 0,14 g/100ml für Fructose.<br />
Die Fructose schmeckt daher süßer.<br />
Mannose und Galactose findet man als Spuren ebenfalls <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>. Sie sind <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> in<br />
geringeren Mengen vorhanden als <strong>im</strong> Most, da die Hefe diese Stoffe teilweise vergärt.<br />
Besonders Mannose wird bevorzugt abgebaut.<br />
Der Restzuckergehalt eines <strong>Wein</strong>es beeinflusst seinen Geschmackseindruck nachhaltig, zu<br />
hohe Zuckerkonzentrationen führen zu einem weitgehenden Verlust der Sorteneigenart (ab<br />
Auslesen kaum noch Sortenbezeichnungen).<br />
Pentosen:<br />
Diese Stoffe sind <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> <strong>im</strong>mer enthalten, vergärbar sind sie nicht, reduzieren jedoch<br />
ebenfalls eine alkalische Kupfer(II)-Lösung. Ihre Gesamtmenge liegt bei 0,3 g/l, kann aber in<br />
Ausnahmefällen bis zu 2 g/l reichen. Rotweine enthalten <strong>im</strong> Allgemeinen einen höheren<br />
Pentosen-Anteil als Weißweine. Dies ergibt sich daraus, dass die festen Traubenbestandteile<br />
wie Schale und Stielgerüst einen höheren Pentosengehalt aufweisen als Most.<br />
Beispiele für in <strong>Wein</strong>en enthaltene Pentosen sind Arabinose(�), Rhamnose(�), Xylose(�)<br />
und Ribose(�).<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 16 -
2.3.2 Disaccharide:<br />
In durchgegorenen <strong>Wein</strong>en können neben Monosacchariden auch Spuren der Disaccharide<br />
Saccharose, Maltose und Melibiose nachgewiesen werden. Aufgrund des <strong>Wein</strong>gesetzes ist nur<br />
ein l<strong>im</strong>itierter Zusatz von Saccharose in Traubenmost und Jungwein erlaubt. Deswegen<br />
wurden seit Jahrzehnten Anstrengungen zum Nachweis des unerlaubten Zusatzes von<br />
Saccharose unternommen. Übersteigt der ermittelte Saccharosegehalt 2 g/l, so besteht der<br />
Verdacht eines Zusatzes dieses Zuckers. Die Tatsache, dass in <strong>Wein</strong>en ein relativ hoher<br />
Gehalt an Saccharase (Invertase, ß-Fructofuranosidase) vorhanden ist, erschwert den<br />
Nachweis ungesetzlicher Be<strong>im</strong>engung von Saccharose. Durch die Anwesenheit von<br />
Saccharase läuft während der Gärung die Inversion(�) von Saccharose praktisch vollständig<br />
und schnell ab.<br />
2.3.3.Oligo- und Polysaccharide:<br />
In Traubenmosten und <strong>Wein</strong>en finden sich die Trisaccharide Raffinose sowie das<br />
Tetrasaccharid Stachyose in Konzentrationen zwischen 2 und 166 mg/l.<br />
Auch die wichtigsten Kolloide des Mostes und <strong>Wein</strong>es zählen zu den Polysacchariden. Über<br />
ihre genaue Zusammensetzung und ihre Bedeutung <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> ist noch wenig bekannt.<br />
2.4 Aldehyde und Acetale: [1, 9]<br />
Aldehyde enthalten eine C=O-Doppelbindung, die sogennante Carbonylgruppe.<br />
C O Steht diese Carbonylgruppe am Ende einer C-Kette, so wird dieser Stoff als<br />
Aldehyd bezeichnet. Carbonylgruppen bilden keine Wasserstoffbrücken aus und<br />
haben aus diesem Grund einen niedrigeren Siedepunkt als die entsprechenden Alkohole. Sie<br />
sind wasserlöslich. Kurzkettige <strong>Verbindungen</strong> besitzen einen stechenden Geruch, während die<br />
aromatischen Aldehyde sehr wohlriechende <strong>Verbindungen</strong> sind. Sie werden vielfach als<br />
Aromastoffe eingesetzt (Vanillin, Z<strong>im</strong>taldehyd). Acetale entstehen aus einer Reaktion<br />
zwischen Aldehyden und Alkoholen.<br />
Bei der Vergärung von Traubenmost werden die Monosaccharide Glucose und Fructose durch<br />
den Enzymkomplex (Zymase) der Hefe über zahlreiche Zwischenstufen unter anderem zu<br />
Ethanal (= Acetaldehyd) abgebaut. Ethanal stellt den Hauptanteil der <strong>im</strong> <strong>Wein</strong><br />
vorkommenden Aldehyde. Die Ethanalkonzentration <strong>im</strong> Rotwein liegt geringfügig unter der<br />
des Weißweins, wobei Auslese, Beeren- und Trockenbeerenauslese <strong>im</strong> Allgemeinen höhere<br />
Gehalte aufweisen.<br />
Ethanal ist sehr reaktionsfreudig, es best<strong>im</strong>mt Aroma und Geruch schon in geringen<br />
Konzentrationen mit.<br />
Bei der Untersuchung der Aromastoffe wurden zahlreiche andere in Spurenkonzentrationen<br />
vorkommende Aldehyde nachgewiesen, die jedoch erst nach der Zerstörung des<br />
Zellverbandes der Trauben entstehen. Ethanal kommt in <strong>Wein</strong>en zwischen 6,7- 84,3 mg/l vor.<br />
Als Sekundärprodukt entsteht durch Maillard(�)-Reaktion bei der <strong>Wein</strong>bereitung und<br />
-lagerung auch Hydroxymethylfurfural (HMF). Die gebildete Menge ist abhängig vom<br />
Zucker-, Aminosäure-, und Säuregehalt, sowie der Lagerdauer und -temperatur. Jungweine<br />
enthalten HMF in der Regel zwischen "nicht nachweisbar" und etwa 2 mg/l. Bei älteren<br />
<strong>Wein</strong>en werden deutlich höhere Gehalte ermittelt. Diese reichen bis zu 192 mg/l bei 1966-er<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 17 -
Eiswein-Auslesen des Anbaugebietes Mosel-Saar-Ruwer. Generell konnte man beobachten,<br />
dass sich in qualitativ hochwertigen <strong>Wein</strong>en mehr Hydroxymethylfurfural als in qualitiv<br />
minder eingestuften <strong>Wein</strong>en befindet. Jedoch kann HMF auch ein Zwischenprodukt von<br />
Reaktionen von Zuckern sein, die schließlich zu unerwünschten Bräunungen des <strong>Wein</strong>es<br />
führen.<br />
Beispiele für höhere Aldehyde:<br />
Propanal (0,06-14,27 mg/l), Butanal (0- 2 mg/l), Hexanal (0- 0,83 mg/l)<br />
Neben Aldehyden enthalten <strong>Wein</strong>e auch Acetale, die Kondensationsprodukte von Aldehyden<br />
mit Alkohol.<br />
HOR' HOR' H<br />
H<br />
H<br />
R<br />
R OH R OR'<br />
O<br />
H3O OR'<br />
OR'<br />
+<br />
H2O Aldehyd Halbacetal Acetal<br />
Abbildung 4: Reaktion von Aldehyd zu Acetal<br />
Diese Reaktion verläuft in saurem Medium unter Wasserabspaltung und liegt mit ihrer<br />
Rückreaktion <strong>im</strong> Gleichgewicht.<br />
Bisher aus <strong>Wein</strong> isolierte Acetale:<br />
Diethoxy-ethan, 1-Methoxy-1-propoxy-ethan, Ethoxy-pentoxy-ethan, Ethoxy-hexoxy-ethan,<br />
Diethoxy-ethan<br />
Der Gehalt an Acetalen liegt bei Sherry-<strong>Wein</strong>en höher als in Tafel- und Qualitätsweinen. Um<br />
diese zu binden, erfordert dies bei großen Mengen von Aldhyden und Acetalen, wobei<br />
Ethanal die wichtigste Rolle spielt, eine erhöhte Schwefelung. Diese Substanzen können den<br />
sogenannten Luftgeschmack herbeiführen (der <strong>Wein</strong> schmeckt alt und oxidiert).<br />
2.5 Säuren und pH-Wert: [1]<br />
Von wesentlicher Bedeutung für den Geschmack und die Haltbarkeit eines <strong>Wein</strong>es ist sein<br />
Gehalt an Säuren, der ebenso wie der Gehalt an Alkohol je nach Traubensorte, Lage und<br />
Jahrgang großen Schwankungen unterliegt.<br />
Die Säuren können nach ihrer Herkunft unterschieden werden. Einige sind fixer Bestandteil<br />
der Trauben und des Traubenmostes (wie z. B. <strong>Wein</strong>säure, Apfelsäure etc.), andere sind<br />
Zwischen- oder Endprodukte der alkoholischen Gärung. Vertreter sind die Bernsteinsäure, die<br />
Brenztraubensäure, die 2-Ketoglutarsäure und die 2-D<strong>im</strong>ethylglycerinsäure sowie die<br />
geradkettigen Fettsäuren Hexan-, Octan- und Decansäure.<br />
Die Gehalte an Säuren reichen von einigen Gramm <strong>im</strong> Liter bis zu kaum nachweisbaren<br />
Spuren. Sogenannte "flüchtige Säuren" (z. B. Essig-, Ameisensäure) sind in geringen Mengen<br />
vorhanden. Sie können mittels Wasserdampfdestillation aus dem <strong>Wein</strong> ausgetrieben werden<br />
und stammen vorwiegend aus dem Stoffwechsel weineigener Bakterien.<br />
In Traubenweinen überwiegen <strong>Wein</strong>- und Äpfelsäure mengenmäßig. In unreifen<br />
(sonnenarmen) Jahrgängen beträgt die Äpfelsäure das Drei- bis Vierfache der <strong>Wein</strong>säure, in<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 18 -
<strong>Wein</strong>en aus gut ausgereiften Beeren liegt das Verhältnis von <strong>Wein</strong>- zu Äpfelsäure bei 1:1.<br />
Rotweine enthalten meist weniger Säure als Weißweine.<br />
2.5.1 <strong>Wein</strong>säure:<br />
HOOC<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
COOH<br />
HOOC C COOH<br />
C<br />
H 3<br />
H 2<br />
OH<br />
COOH<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
150,09 g/mol<br />
1,7598 kg/dm 3 bei 20 °C<br />
-170 °C<br />
Zersetzung<br />
L(+)-<strong>Wein</strong>säure, die typische Säure <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>, kommt auch in anderen Früchten vor (z. B.<br />
Johannisbeere, Stachelbeere, Zuckerrübe). Das saure Kaliumsalz der <strong>Wein</strong>säure, der<br />
<strong>Wein</strong>stein (Kaliumbitartrat, Kaliumhydrogentartrat), sowie Calciumtartrat sind seit altersher<br />
bekannt. Beide fallen nach beendeter Gärung aus und setzen sich als kristalline Kruste ab.<br />
Diese Kristallausscheidung <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> stellt ein ernstes Problem für die Erzeugerbetriebe dar,<br />
wenn diese erst in der Flasche erfolgt. Der <strong>Wein</strong>stein hat keine gesundheitsschädlichen<br />
Folgen, wirkt sich jedoch verkaufstechnisch nachteilig aus.<br />
Während der Gärung wird der <strong>Wein</strong>säuregehalt von der Hefe nicht verändert. Die<br />
Konzentration der <strong>Wein</strong>säure <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> liegt bei 0,5 - 1,5 g/l. Milchsäurebakterien sind<br />
durchaus in der Lage <strong>Wein</strong>säure abzubauen, doch diese Fähigkeit ist nur einigen wenigen<br />
Stämmen vorbehalten. Die Bildung von Essig-, Bernstein- und Milchsäure aus <strong>Wein</strong>säure ist<br />
nur bei völlig verdorbenen <strong>Wein</strong>en zu beobachten.<br />
Zur Erreichung eines harmonischen Geschmackseindrucks ist bei spätreifenden Sorten<br />
best<strong>im</strong>mter <strong>Wein</strong>bauzonen in manchen Jahren eine Säurekorrektur erforderlich und auch<br />
zugelassen (Artikel 21 der Verordnung (EWG) Nr. 822/87 des Rates).<br />
Am häufigsten erfolgt die Entsäuerung in Deutschland mit reinem Kalk. Zur Ausfällung von<br />
1g <strong>Wein</strong>säure sind je Hektoliter 6,66g CaCO3 erforderlich.<br />
2.5.2 Äpfelsäure, Milchsäure:<br />
L(-)-Äpfelsäure<br />
L(+)-Milchsäure<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
Mol. Gew.<br />
Dichte<br />
Fp<br />
Kp<br />
134,09 g/mol<br />
1,595 kg/dm 3 bei 30 °C<br />
-100 °C<br />
Zersetzung<br />
90,08 g/mol<br />
1,20 kg/dm³<br />
25 °C<br />
Zersetzung<br />
Während <strong>Wein</strong>säure nur von einigen wenigen Mikroorganismen angegriffen werden kann,<br />
wird Äpfelsäure leicht in den Stoffwechsel aufgenommen. Die Konzentration der Äpfelsäure<br />
<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> kann bis zu 8 g/l betragen. Auch Hefen der Gattung Saccharomyces sind in der Lage<br />
Äpfelsäure umzusetzen. Rascher und vollständiger als von Hefe wird dieser Stoff von<br />
Milchsäurebakterien umgesetzt, aus dieser bakteriellen Umsetzung entsteht aus der<br />
Äpfelsäure die L(+)-Milchsäure.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 19 -
Einige Hefen sind durchaus in der Lage, geringe Mengen von Äpfelsäure zu bilden; dies<br />
konnte bei der Vergärung von Nährlösungen beobachtet werden.<br />
Teile der Äpfelsäure werden jedoch <strong>im</strong> Normalfall während der Gärung abgebaut.<br />
In <strong>Wein</strong>en liegt die Milchsäure als L(+)- und D(-)-Form vor.<br />
Findet man <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> größere Mengen Milchsäure (über 1g/l), so sind diese meistens von<br />
Milchsäurebakterien gebildet worden. Hefen produzieren während der Gärung nur geringe<br />
Mengen, wobei das D(-)-Isomer überwiegt, doch entstehen während der Gärung nur Mengen<br />
zwischen 0,04 - 0,13 g/l.<br />
Im <strong>Wein</strong> liegt die Milchsäure in einer Konzentration zwischen 0 bis 5 g/l vor. Bei <strong>Wein</strong>en, die<br />
infolge eines bakteriellen Säureabbaus größere Mengen an Milchsäure enthalten, findet man<br />
hauptsächlich L(+)-Milchsäure. Da einwandfrei erzeugte <strong>Wein</strong>e weniger als ein Gramm pro<br />
Liter D(-)-Milchsäure enthalten, kann bei höheren Konzentrationen auf den unerlaubten<br />
Zusatz von Milchsäure geschlossen werden.<br />
2.5.3 Brenztraubensäure und 2-Ketoglutarsäure:<br />
Brenztraubensäure 2-Ketoglutarsäure Obwohl beide Ketosäuren nur in<br />
HOOC C CH HOOC C CH CH COOH Konzentrationen von wenigen 100<br />
3<br />
mg/l vorliegen, ist ihre Bildung<br />
O<br />
O<br />
durch Hefe bei der alkoholischen<br />
Gärung für die <strong>Wein</strong>bereitung von großer Bedeutung. Sowohl Brenztraubensäure als auch 2-<br />
Ketoglutarsäure vermögen Schwefeldioxid zu binden. Die Blockierung von SO2 <strong>im</strong> <strong>Wein</strong><br />
durch Reaktion mit Gärungsnebenprodukten ist jedoch unerwünscht. Man ist bestrebt, die<br />
Menge an schwefeliger Säure aus lebensmittelhygienischen Gründen möglichst gering zu<br />
halten. Andererseits ist zur Stabilisierung und Erhaltung der <strong>Wein</strong>e freie schwefelige Säure<br />
unbedingt erforderlich.<br />
2.5.4 Bernsteinsäure und Essigsäure:<br />
Bernsteinsäure Essigsäure<br />
HOOC C C<br />
H2 H2<br />
COOH H3C COOH<br />
Bernsteinsäure ist ein regelmäßiges<br />
Nebenprodukt der alkoholischen Gärung.<br />
Die Hauptmenge an Bernsteinsäure dürfte<br />
aus dem Äpfelsäureabbau durch die Hefe<br />
entstehen. Der genaue Bildungsmechanismus wurde noch nicht genau erforscht.<br />
Durch den Äpfelsäureabbau best<strong>im</strong>mt Bernsteinsäure den Geschmack des <strong>Wein</strong>es nur indirekt<br />
mit, außerdem kommt Bernsteinsäure in Mengen bis zu höchstens 1 g/l <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vor.<br />
Essigsäure ist ebenfalls ein regelmäßiges Nebenprodukt der Gärung und entsteht durch völlig<br />
anaerobe Bedingungen in Mengen von 0,3 bis 0,6 g/l. Mengen über 0,6 g/l gelten als<br />
Anzeichen für mikrobiellen Verderb des <strong>Wein</strong>es.<br />
Essigsäure kann auf verschiedenste Weise, je nach Hefestamm, entstehen, zum Beispiel über<br />
milchsäurebakteriellen Abbau von <strong>Wein</strong>säure, aus Kohlenhydraten (vor allem Pentosen) und<br />
über Abbau von Citronensäure.<br />
Als "flüchtige Säuren" bezeichnet man die Summe der wasserdampfflüchtigen Säuren <strong>im</strong><br />
<strong>Wein</strong>, berechnet als Essigsäure. Dieser Gehalt an flüchtigen Säuren ist ein gängiger,<br />
handelsüblicher Kennwert des <strong>Wein</strong>es. Für die Handelsfähigkeit gelten Höchstwerte:<br />
Weißwein 1,08 g/l, Rotwein 1,2 g/l. Der Genusswert der <strong>Wein</strong>e ist jedoch schon bei weit<br />
geringeren Konzentrationen erheblich gemindert.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 20 -
2.5.5 Fumarsäure:<br />
H H<br />
C C<br />
C<br />
H 2<br />
HOOC COOH<br />
Fumarsäure kommt <strong>im</strong> Traubenmost in Spuren vor, wird aber<br />
während der Gärung nahezu vollständig umgesetzt. In den<br />
letzten Jahren hat diese Säure in Kalifornien ein gewisse<br />
Bedeutung erlangt, da sie dort als billiges Mittel zur<br />
Ansäuerung von <strong>Wein</strong> verwendet wird.<br />
Aus bisher unbekannten Gründen ist die Fumarsäure in der Lage, den bakteriellen Säureabbau<br />
zu hemmen.<br />
2.5.6 Sonstige Säuren:<br />
In Traubenmost und <strong>Wein</strong> liegen noch zahlreiche verschiedene Säuren in geringen<br />
Konzentrationen vor. Da sowohl die <strong>Wein</strong>rebe als auch die Hefen über Fähigkeiten verfügen,<br />
sämtliche Aminosäuren aus einfachen <strong>Verbindungen</strong> zu synthetisieren, wird man den größten<br />
Teil der Zwischenprodukte der Biosynthese auch <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> erwarten können. So kann z. B. die<br />
2,3-D<strong>im</strong>ethylglycerinsäure von Acetolactat abgeleitet werden, das seinerseits ein<br />
Zwischenprodukt auf dem Syntheseweg zu Valin darstellt.<br />
Beispiele: 2-Methyl-2,3-dihydroxybuttersäure, Citramalsäure, Abscisinsäure<br />
Beispiele für mengenmäßig wichtigere Säuren: Citronensäure, Glucon- und Schle<strong>im</strong>säure<br />
2.5.7 Das saure Geschmacksempfinden <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>:<br />
Bei der analytischen Best<strong>im</strong>mung der Säure eines Mostes oder <strong>Wein</strong>es wird durch Titration<br />
mit einer Lauge bekannten Gehaltes die titrierbare Gesamtsäure ermittelt und der festgestellte<br />
Wert als <strong>Wein</strong>säure in Gramm je Liter angegeben.<br />
Der saure Geschmack eines Getränks ist nicht so sehr von der Menge der titr<strong>im</strong>etrisch<br />
best<strong>im</strong>mbaren Säuren abhängig als vielmehr von der Stärke der vorherrschenden Säuren.<br />
Bei der sensorischen Beurteilung des Säuregehaltes eines <strong>Wein</strong>es muss berücksichtigt<br />
werden, dass der saure Geschmack durch zahlreiche Faktoren wie Alkohol, Glycerol, Zucker<br />
und Pufferung durch Kaliumionen beeinflusst wird.<br />
Es ist daher möglich, dass zwei <strong>Wein</strong>e mit demselben Wert an titrierbarer Gesamtsäure ein<br />
komplett anderes Geschmacksbild aufweisen.<br />
2.6 Stickstoffverbindungen: [1]<br />
2.6.1 Aminosäuren:<br />
Die Aminosäuren des Traubenmostes sind zum Teil direkte Vorläufer (= Precusoren) von<br />
Aromastoffen des <strong>Wein</strong>es und besitzen ferner eine "richtende Wirkung" auf die Bildung des<br />
<strong>Wein</strong>aromas während der Gärung. Neben dieser direkten bzw. indirekten Beteiligung an der<br />
Bildung des Gärbuketts können einige Aminosäuren als direkte Geschmacksträger das<br />
<strong>Wein</strong>aroma beeinflussen. Während der alkoholischen Gärung wird der Gesamtgehalt der<br />
freien Aminosäuren vermindert. Ungefähr 25 bis 75% der <strong>im</strong> Traubenmost vorhandenen<br />
Aminosäurenkonzentration kann reduziert werden. Die freien Aminosäuren (hauptsächlich<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 21 -
Prolin, Alanin, γ-Aminobuttersäure) <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> machen einen Anteil von 20 - 30% des Gesamt-<br />
N-Gehaltes aus. In Rotweinen ist der Anteil höher als in Weißweinen.<br />
Aus dem Gehalt der Aminosäuren wie auch aus deren quantitativer Zusammensetzung<br />
konnten bisher keine sortentypische Unterschiede erkannt werden.<br />
2.6.2 Eiweißstoffe:<br />
Die <strong>im</strong> Traubenmost und <strong>Wein</strong> vorkommenden Proteine bringen zum Teil die Erbmerkmale<br />
der Rebe zum Ausdruck. Es ist daher zu erwarten, dass die Proteinmuster je nach der Sorte<br />
des <strong>Wein</strong>es verschieden sind. Durch die Behandlungsmethoden, die der Most erfährt,<br />
bestehen in der Zusammensetzung der Eiweißstoffe des <strong>Wein</strong>es gegenüber derjenigen des<br />
Mostes Unterschiede.<br />
Als weiterer Faktor für die Veränderung der stickstoffhaltigen <strong>Verbindungen</strong> ist die<br />
Gärführung zu nennen. Hier gilt, dass <strong>im</strong> Verlauf der Gärung der Gehalt der<br />
Stickstoffverbindungen vermindert wird, einige N-Komponenten sogar ganz verschwinden<br />
und neue kaum hinzukommen. Es konnte festgestellt werden, dass der N-Gehalt stärker vom<br />
Jahrgang beeinflusst wird als von der Stickstoffdüngung.<br />
Weiter Stickstoffverbindungen, die <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vorkommen, sind Amine, Amide sowie<br />
Ammonium-Ionen.<br />
2.7 Enzyme: [1]<br />
2.7.1 Oxidasen:<br />
Von erheblicher praktischer Bedeutung sind die Oxidasen des <strong>Wein</strong>es. Sie führen bei<br />
unsachgemäßer Behandlung zur Braunfärbung und zu ausgeprägten geschmacklichen Fehlern<br />
des Getränkes.<br />
Zwei Oxidationsenzyme sind in Traubenbeeren und in <strong>Wein</strong> gleichermaßen von Bedeutung:<br />
die traubeneigene Tyrosinase (Catecholoxide, Catecholase) und die von Botrytis cinerea<br />
gebildete extrazelluläre Laccase. Während der Traubenreifung n<strong>im</strong>mt die Aktivität der<br />
Tyrosinase stark ab. Während der Gärung n<strong>im</strong>mt die Aktivität dieses Enzyms weiter ab, so<br />
dass am Ende nur noch 10% der Ausgangsaktivität von Tyrosinase erkennbar sind. In<br />
Rotwein findet man nach beendeter Gärung keinerlei Tyrosinase-Aktivität mehr. Vermutlich<br />
wird das Enzym an Polyphenole gebunden. In Gegenwart phenolischer Inhaltsstoffe führt die<br />
Tyrosinase zur Bildung brauner, <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> unerwünschter Pigmente. Andererseits ist nicht<br />
auszuschließen, dass gewisse Oxidationsvorgänge zu Beginn der <strong>Wein</strong>bereitung die<br />
Farbentwicklung und die Geschmacksbildung positiv beeinflussen.<br />
Die Eigenschaften der von Botrytis cinerea hervorgerufenen Laccase unterscheiden sich<br />
deutlich von jener der Tyrosinase, insbesondere ihre pH-Abhängigkeit und die<br />
Empfindlichkeit gegen SO2.<br />
Der Gehalt an Laccase in Most und <strong>Wein</strong> hängt vom Infektionsgrad der Trauben ab. Mit<br />
zunehmendem Befall steigt der Laccasegehalt. Da Laccase in Gegenwart von Sauerstoff auch<br />
Anthocyane oxidiert, führt die Anwesenheit dieses Enzyms zu beträchtlicher Farbaufhellung<br />
bei Rotweinen.<br />
Nach der Gärung findet man in <strong>Wein</strong>en aus botrytisbefallenem Lesegut noch <strong>im</strong>mer Laccase.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 22 -
2.7.2 Saccharase (Invertase):<br />
Der Gehalt und das Verhalten von Saccharase <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> interessieren vor allem <strong>im</strong><br />
Zusammenhang mit dem Nachweis zugesetzter Saccharose (siehe 2.3.2). Durch Ermittlung<br />
der Saccharasezahl(�) kann auf die Vorbehandlung der <strong>Wein</strong>e geschlossen werden.<br />
Mit zunehmendem Alter der <strong>Wein</strong>e vermindert sich die Aktivität des Enzyms. Die<br />
Saccharasezahl ist des Weiteren abhängig vom pH-Wert, von der Temperatur und vom<br />
Saccharosegehalt. Die Saccharase-Aktivität ist auch vom Polyphenolgehalt des <strong>Wein</strong>es<br />
abhängig.<br />
Weiters kommen <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> die pektolytischen(�)sowie die proteolytischen(�) Enzyme<br />
(Proteasen(�), Peptidasen(�)) vor.<br />
2.8 Mineralstoffe: [1]<br />
<strong>Wein</strong>e sind ärmer an mineralischen Bestandteilen als Moste, da durch Auskristallisation von<br />
<strong>Wein</strong>stein, durch Ausfällung schwer löslicher Sulfide sowie durch den Verbrauch von<br />
Mineralstoffen durch die Hefe eine Abreicherung eintritt. <strong>Wein</strong>e aus Jahren mit niedrigem<br />
Niederschlag enthalten ebenfalls weniger Mineralstoffe, da das zur Aufnahme von<br />
Nährstoffen notwendige Wasser fehlt. Besonders in der Haut der <strong>Wein</strong>trauben befinden sich<br />
viele Mineralstoffe; das ist der Grund, weshalb Rotweine einen höheren Anteil an<br />
Mineralstoffen enthalten.<br />
Zu den Hauptbestandteilen der <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vorhandenen Mineralstoffe gehören die Kationen<br />
Kalium, Magnesium, Calcium und Natrium, weiters die Anionen Carbonat, Phosphat, Sulfat<br />
und Chlorid. Weniger häufig sind Eisen, Bor, Silicium, Mangan und Zink. Nur in Spuren sind<br />
Aluminium, Barium, Strontium, Arsen, Blei, Chrom, Fluor und Jod <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vorhanden. Die<br />
Spurenelemente sind oft von großer Bedeutung be<strong>im</strong> Nachweis unerlaubter kellertechnischer<br />
Maßnahmen.<br />
Durch Gehaltmessungen einiger Mineralstoffe kann man auf die verwendeten Materialien der<br />
Gerätschaften bei der Lagerung bzw. be<strong>im</strong> Ausbau des <strong>Wein</strong>es rückschließen.. Bei<br />
Verwendung von Kupfergeräten oder bei intensivem Einsatz von Kupferspritzmitteln lassen<br />
sich erhöhte Konzentrationen an Kupferionen <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> feststellen.<br />
2.9 Aromastoffe: [1, 7, 8]<br />
Wie bei den meisten Lebensmitteln wird das Aroma oder "Bukett" des <strong>Wein</strong>es durch das<br />
Zusammenwirken von mehreren hundert chemisch verschiedenen <strong>Verbindungen</strong> geprägt. Der<br />
Gesamtgehalt des <strong>Wein</strong>es an Aromastoffen beträgt etwa 0,8 bis 1,2 g/l, das entspricht<br />
ungefähr 1% der Ethanolkonzentration.<br />
Die Gehalte der Aromakomponenten des <strong>Wein</strong>es können von verschiedenen Faktoren<br />
beeinflusst werden, so u.a. durch Umweltbedingungen, die Rebsorte, den Reifegrad, die<br />
Gärbedingungen, den <strong>Wein</strong>ausbau und die Alterung (Fass- oder Flaschenlagerung) des<br />
<strong>Wein</strong>es. Der Haupteil des <strong>Wein</strong>aromas wird bei der alkoholischen Gärung gebildet.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 23 -
Bei Rotwein wird durch die Lagerung in Holzfässern zusätzlich noch das Bukett durch<br />
Komponenten, die aus dem Holz gelöst werden, überlagert.<br />
2.9.1 Sensorische Bezeichnungen für <strong>Wein</strong>e:<br />
• Fachausdrücke für <strong>Wein</strong>fehler:<br />
Alt bedeutet, dass dem <strong>Wein</strong> harmonisierende Inhaltsstoffe wie Kohlendioxid fehlen.<br />
Die nächste Stufe wäre lahm oder schal.<br />
Grasig ist die Bezeichnung für <strong>Wein</strong>e unreifer oder säurebetonter Jahrgänge.<br />
Kurz bezeichnet man solche <strong>Wein</strong>e, die keinen Abgang (Geschmackseindruck be<strong>im</strong><br />
Schlucken) haben; ihnen fehlen die saftigen, frischen Stoffe. Oft sind dies <strong>Wein</strong>e, die<br />
alkoholarm sind.<br />
Müde sind <strong>Wein</strong>e, die einen Mangel an Kohlendioxid und Bukettstoffen vorweisen und<br />
abgestanden sind.<br />
Rauh und rappig sind <strong>Wein</strong>e, die einen sehr adstringierenden Geschmack haben. Häufig<br />
sind nicht die <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vorhandenen Säuren verantwortlich für dieses Geschmacksbild,<br />
sondern die phenolischen <strong>Verbindungen</strong>.<br />
Schle<strong>im</strong>ig sind <strong>Wein</strong>e, die ein zähe Konsistenz, also einen unangenehmen Körper,<br />
haben; oftmals wird dieser Effekt von Gerbstofftrübungen oder durch<br />
mikrobiologischem Verderb herbeigeführt. Dies kann bis zur Ungenießbarkeit des<br />
<strong>Wein</strong>es führen. Dieser Begriff darf nicht mit ölig verwechselt werden.<br />
Als unklar bezeichnet man <strong>Wein</strong>e, die aufgrund ihres Geschmacksbild keine<br />
Sortendifferenzierung zulassen.<br />
• Fachausdrücke für einwandfreie <strong>Wein</strong>e:<br />
Aromatisch werden <strong>Wein</strong>e genannt, die duftend und gut entwickelt sind. Sie weisen<br />
einen angenehmen Gehalt an Würz- und Duftstoffen auf.<br />
Bukettreich bedeutet die Steigerung des Ausdrucks blumig. Solche <strong>Wein</strong>e haben ein<br />
harmonisierendes Geschmacksbild.<br />
Fruchtig bedeutet, dass man den Geschmack des <strong>Wein</strong>es mit einem best<strong>im</strong>mten<br />
Fruchtgeschmack (z. B. Marille, Pfirsich, Mandel ...) vergleichen kann.<br />
Harmonisch sind <strong>Wein</strong>e, die einen ausgewogenen Gehalt an Inhaltsstoffen haben, die<br />
weder einen Mangel aufweisen noch als aufdringlich empfunden werden.<br />
Herb nennt man vor allem Rotweine in Österreich, in denen die Gerbsäure betont ist. Es<br />
ist falsch, herb mit sauer zu verwechseln, da sauer eigentlich eine intensivere<br />
Adstringenz bewirkt, die als unangenehm empfunden wird.<br />
Lieblich wirkt ein angenehmer, milder <strong>Wein</strong>, bei dem man Alkohol und Säure kaum<br />
spürt, aber dafür eine gewisse Restsüße hervortritt.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 24 -
Ölig sind goldgelbe <strong>Wein</strong>e, die nicht unangenehm, aber trotzdem dickflüssig sind.<br />
Süffig ist ein leichter <strong>Wein</strong>, der gut bekömmlich ist.<br />
Es gibt noch viele weitere Bezeichnungen für <strong>Wein</strong>e, doch darf bei all diesen<br />
Bezeichnungen nicht vergessen werden, dass nicht nur <strong>Wein</strong>kenner, sondern auch<br />
"Laien" einen persönlichen Geschmack haben. Jeder sollte für sich, ohne auf die<br />
Vorgaben sogenannter Fachleute zu achten, seinen eigenen Eindruck erhalten und<br />
"seinen" <strong>Wein</strong> genießen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 25 -
3.1 Allgemein: [9, 20]<br />
3. Die phenolischen <strong>Verbindungen</strong><br />
Das folgende Kapitel ist das Hauptkapitel der Fachbereichsarbeit.<br />
"Phenole" gilt als Bezeichnung für aromatische Hydroxyverbindungen, bei denen die<br />
Hydroxy-Gruppen direkt an einen Benzen-Kern gebunden sind. Die Phenole sind kristalline,<br />
in Wasser lösliche Stoffe. Die in der Pflanzenwelt und <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> pr<strong>im</strong>är vorkommenden<br />
phenolischen <strong>Verbindungen</strong> sind unter dem Namen Polyphenole bekannt.<br />
Polyphenole sind die Sammelbezeichnung für aromatische <strong>Verbindungen</strong>, die mindestens<br />
zwei phenolische Hydroxy-Gruppen enthalten (Polyole). Zu den <strong>im</strong> Allgemeinen als<br />
Einzelstichwörter behandelten Phenol-Derivaten zählen die Dihydroxybenzole Phloroglucin,<br />
Pyrogallol oder Hexahydroxybenzol.<br />
In der Natur treten freie und veresterte Polyphenole in Blütenfarbstoffen (Anthocyanidine,<br />
Flavone), in Gerbstoffen (Catechine, Tannine), als Flechten- oder Farninhaltsstoffe<br />
(Usinsäure, Acylpolyphenole), in Ligninen, als Gallussäure-Derivate usw. auf. Enzymatische<br />
Oxidationen durch Phenoloxidasen spielen eine Rolle in Bräunungsprozessen bei Obst und<br />
Gemüse sowie bei der Fermentation von Kakao (Phlobaphene). In den älteren Literaturen<br />
werden die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> unter dem Sammelbegriff "Gerbstoffe" oder<br />
"Tannine" zusammengefasst. Aber nur phenolische Substanzen mit einem Molekulargewicht<br />
größer 500 Dalton(�) und einer größeren Anzahl von Hydroxylgruppen sind in der Lage,<br />
mit Proteinen unlösliche Komplexe einzugehen, und daher Gerbstoffe <strong>im</strong> engeren Sinne.<br />
3.2 <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> in<br />
der Natur und <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>: [1, 6, 11]<br />
Hauptsächlich spielen die phenolischen<br />
<strong>Verbindungen</strong> in Früchten und deren Saft eine<br />
maßgebliche Rolle. Sie sind auch oftmals für<br />
charakteristische Farben von Blüten und Frucht<br />
verantwortlich. (siehe 3.2.2)<br />
3.2.1 Früchte und Fruchtsaft:<br />
<strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> sind als sekundäre<br />
Pflanzeninhaltsstoffe in allen Früchten präsent.<br />
Jede Frucht und somit jeder Fruchtsaft haben<br />
ein eigenes Polyphenolprofil (Fingerprint).<br />
Dieses entsteht, da die Bildung jedes<br />
Polyphenols innerhalb der Pflanze einer strikten<br />
genetischen Kontrolle unterliegt. Daher hat jede<br />
Frucht ihre eigene, fast unverwechselbare Polyphenolzusammensetzung.<br />
Abbildung 5: HPLC von Apfel- und Quittensaft bei 280 nm<br />
Dies zeigt, welch große Vielfalt unter den phenolischen <strong>Verbindungen</strong> herrscht.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 26 -
Diese strukturelle Vielfalt prägt den Charakter von Fruchtsäften und best<strong>im</strong>mt maßgeblich<br />
deren Farbe, den Geschmack, die Stabilität und damit die Qualität.<br />
3.2.2 Arten und Einteilung der phenolischen <strong>Verbindungen</strong>:<br />
Die phenolischen Inhaltsstoffe von <strong>Wein</strong>trauben und <strong>Wein</strong> sind gleichzusetzen mit den<br />
veralteten Ausdrücken Gerb- und Farbstoffe. Mit zunehmender Kenntnis der chemischen<br />
Struktur der einzelnen Substanzen erfolgt eine genauere Unterscheidung. Die Entwicklung der<br />
phenolischen <strong>Verbindungen</strong> in der Traube während des Reifeprozesses weist erhebliche<br />
Abweichungen gegenüber der Zuckereinlagerung auf: Tiefe Temperaturen führen zu einer<br />
Erhöhung des Gehaltes an Polyphenolen, hohe Temperaturen wirken begünstigend auf den<br />
Zuckergehalt. Opt<strong>im</strong>al für die Biosynthese der Anthocyane wären ausgeglichene Tag- und<br />
Nachttemperaturen (20- 25°C). Ab 35°C wird die Polyphenolkonzentration erheblich<br />
vermindert. Die einzelnen Sorten reagieren jedoch gänzlich unterschiedlich auf<br />
Temperaturschwankungen. Dies ist möglicherweise einer der Gründe für den<br />
unterschiedlichen Farbstoffgehalt der verschiedenen Traubensorten und <strong>Wein</strong>e. Wie schon in<br />
Kapitel 3.2.1 erwähnt kann auch hier eine Sortenunterscheidung getroffen werden.<br />
So kann man die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> in folgende Klassen einteilen:<br />
Niedermolekulare Phenole:<br />
Sie sind zum Teil wichtige Aromastoffe, meistens sind sie Bruchstücke oder bei Reaktionen<br />
übriggebliebene Reststücke oligo- und polymerer phenolischer <strong>Verbindungen</strong>.<br />
Niedermolekulare Phenole können auch durch Hydrolyse aus größeren phenolischen<br />
<strong>Verbindungen</strong> entstanden sein.<br />
Sie werden direkt zu den Aromastoffen gezählt, wobei sie eigentlich nicht in den Früchten<br />
vorkommen, sondern erst durch Bakterien beziehungsweise be<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> durch die Hefe<br />
gebildet werden. Bis auf das m-Kresol werden alle anderen Phenole erst <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> gebildet.<br />
Beispiele einiger Phenole:<br />
Name Struktur Aroma Vorkommen<br />
OH<br />
<strong>Wein</strong>, Kaffee, Bier,<br />
Phenol<br />
rauchig<br />
Sherry, Milch,<br />
geröstete Erdnüsse,<br />
Paradeiser<br />
m-Kresol<br />
3-Methylphenol<br />
4-Ethylphenol<br />
HO<br />
OH<br />
rauchig<br />
holzig<br />
Most, <strong>Wein</strong>, Kaffee,<br />
Sherry, Milch,<br />
geröstete Erdnüsse,<br />
Spargel<br />
<strong>Wein</strong>, Milch,<br />
Sojasauce,<br />
geröstete Erdnüsse,<br />
Paradeiser<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 27 -
Guajacol<br />
2-Methoxyphenol<br />
4-Vinylphenol<br />
2-Methoxy-4vinylphenol<br />
HO<br />
HO<br />
OH<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
N<br />
H<br />
CO<br />
HO S<br />
H<br />
N<br />
NH 2<br />
HOOC CO COOH<br />
COO<br />
rauchig,<br />
brennend,<br />
süßlich<br />
streng rauchig<br />
Tabelle 3: Niedermolekulare Phenole<br />
Phenolcarbonsäure oder "Nichtflavonoide <strong>Verbindungen</strong>":<br />
COOH<br />
OH<br />
COOH<br />
GRP (Grape Reaction Product)<br />
(2-S-Glutathionyl-Kaffeeoyl-<strong>Wein</strong>säure)<br />
<strong>Wein</strong>, Kaffee, Milch,<br />
Knäckebrot<br />
<strong>Wein</strong>, Bier, Milch,<br />
geröstete Erdnüsse<br />
Gewürznelke <strong>Wein</strong>, Kaffe, Bier<br />
R2 R1 Die Phenolcarbonsäuren gehören eigentlich zu den<br />
niedermolekularen Phenolen, enthalten aber zusätzlich eine<br />
Carboxyl- Gruppe.<br />
R3<br />
COOH<br />
Die Phenolcarbonsäuren lassen sich wiederum in Hydroxyz<strong>im</strong>tund<br />
Hydroxybenzoesäure-Derivate einteilen. Als Derivate der<br />
R4<br />
Hydroxyz<strong>im</strong>tsäuren kommen hauptsächlich Kaffeesäure,<br />
p-Cumarsäure und Ferulasäure vor. Sie werden üblicherweise in<br />
gebundener Form vorgefunden. Die Chlorogensäure, der Ester aus der Kaffeesäure und<br />
L-Chinasäure, ist mit ihren zwei anderen Stellungsisomeren der am weitesten verbreitete<br />
Hydroxyz<strong>im</strong>tsäureester in Früchten.<br />
Die <strong>Wein</strong>traube gilt als Ausnahme unter den Früchten <strong>im</strong> Bezug auf die Phenolcarbonsäuren.<br />
In ihr kommt keine Chlorogensäure vor. Kaffeesäure, wie auch die p-Cumarsäure und die<br />
Ferulasäure, sind mit der <strong>Wein</strong>säure verestert und heißen entsprechend Caftar- und<br />
Fertarsäure. Ein Beispiel für eine komplexe Phenolcarbonsäure ist das in Traubenmost<br />
nachgewiesene GRP ("Grape Reaction Product"), welches bei der Verarbeitung der Trauben<br />
durch Oxidation aus Caftarsäure und Glutathion entsteht. Allerdings ist dieser Stoff auf Grund<br />
seiner Größe nicht sehr bestrebt zu reagieren und beeinflusst deshalb Aroma und Farbe kaum.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 28 -
Die Hydroxybenzoesäuren kommen <strong>im</strong> Gegensatz zu der Hydroxyz<strong>im</strong>tsäure in der Regel als<br />
freie Säuren oder als Ester vor. Ihre Carboxylgruppen können auch zu Aldhyden und<br />
Alkoholen reduziert werden. Oft kommen sie nur in vergleichsweise geringen<br />
Konzentrationen (1 - 10 mg/kg) vor. Trotzdem sind sie für die Pflanzen sehr wichtig, da<br />
mittels Polymerisation Lignine entstehen, welche die pflanzlichen Zellwände verstärken.<br />
Im <strong>Wein</strong> liegen die Konzentrationen der Phenolcarbonsäuren zwischen 0,1 und 30 mg/l. Die<br />
Art der Kopplung mit Benzoesäure ist weitgehend unbekannt. Möglicherweise erfolgt eine<br />
Wechselwirkung mit Metaboliten(�) der Anthocyane, die während der <strong>Wein</strong>bereitung<br />
entstehen. Z<strong>im</strong>tsäure liegt sowohl als Bindungspartner der Anthocyane als auch der<br />
<strong>Wein</strong>säure vor.<br />
Flavanoide: Die Flavanoide sind mit etwa 8000<br />
bekannten <strong>Verbindungen</strong> die mengenmäßig<br />
bedeutendste Gruppe innerhalb der Polyphenole. Sie<br />
lassen sich alle strukturell vom Flavan ableiten.<br />
O<br />
Flavangrundgerüst<br />
Die wichtigsten<br />
Vertreter in Früchten<br />
sind: Anthocyanidine,<br />
Flavone, Flavonole,<br />
Flavanone,<br />
Dihydrochalcone,<br />
Flavan-3-ole (Catechine) und Proanthocyanidine.<br />
Mehr als 270 Derivate sind als natürliche<br />
Pflanzenfarbstoffe bekannt. Sie verleihen Blüten und<br />
zahlreichen Obstarten ihre charakteristischen Farben.<br />
HO<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 29 -<br />
O +<br />
O<br />
R1<br />
OH<br />
R2<br />
O<br />
H<br />
OH<br />
H<br />
OH<br />
H<br />
HOH2C H<br />
HO<br />
OH<br />
H<br />
Anthocyanidin-3-Glucosid<br />
Das Anthocyanprofil der Früchte und ihrer Säfte gilt als wichtiges Authentizitätskriterium.<br />
Auch eine Sortenunterscheidung ist möglich. Die Anthocyane sind <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> und <strong>im</strong> Most<br />
teilweise über die Glucose in der 6-O-Stellung mit organischen Säuren verestert.<br />
Flavone und Flavonole treten <strong>im</strong> pflanzlichen Gewebe in der Regel als Glycoside(�) auf.<br />
Ein Vorkommen der Flavone, die sich von Flavonolen durch das Fehlen einer<br />
Hydroxylgruppe am C3-Atom unterscheiden, ist in unseren he<strong>im</strong>ischen Obstarten nicht<br />
bekannt. Die Flavonole dagegen spielen eine wichtige Rolle. Sie kommen nur in den Schalen<br />
vor, da sie durch die Lichtzufuhr erst gebildet werden. Das wichtigste Aglykon(�) der<br />
Flavonole stellt das Quercetin dar.<br />
Flavanone haben am mittleren Ring zum Unterschied zu den Flavonen keine Doppelbindung.<br />
Sie kommen hauptsächlich in Zitrusfrüchten vor, wobei das bekannteste unter ihnen das<br />
geschmacklose Hesperidin ist.<br />
Dihydrochalcone sind schwach gelb gefärbt und kommen eher selten in Lebensmitteln vor.<br />
Eine Ausnahme bildet der Apfel, für den das Phloridizin charakteristisch ist.<br />
Proanthocyanidine entstehen, wenn die Flavan-3-ol-Grundeinheiten chemisch oder<br />
enzymatisch zu D<strong>im</strong>eren, Oligomeren und Polymeren kondensieren. Sie sind bei geringer<br />
Kettenlänge farblos, erst mit zunehmender Polymerisation entstehen gelblich bis bräunliche<br />
Pigmente. Reine Catechin-/ Epicatechin-Kondensate werden als Procyanidine bezeichnet, in<br />
älteren Literaturen sind sie mit der Bezeichnung Leucoanthocyane gleichzusetzen.<br />
Beispiel zur Sortendifferenzierung anhand von Flavanoiden:<br />
Vitis-vinifera- Sorten: Cyanidin, Delphinidin, Peonidin, Petunidin und Malvidin in Form<br />
ihrer Anthocyanidin-3-Glucoside.
Vitis-riparia und V. rupestris: enthalten außer den Anthocyanidin-3-Glucoside auch<br />
3,5-Diglucoside.<br />
3.2.3 Der <strong>Wein</strong>: siehe auch Kapitel 3.2.2<br />
<strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> in <strong>Wein</strong>en in mg/l. Gaschromatische Best<strong>im</strong>mung [1]<br />
Niedermolekulare Phenole<br />
Phenol<br />
o-Cresol<br />
m-Cresol<br />
p-Cresol<br />
Brenzcatechin<br />
Resorcin<br />
Pyrogallol<br />
Phloroglucin<br />
(Hydroxy)-Z<strong>im</strong>tsäuren und Derivate<br />
Z<strong>im</strong>tsäure<br />
o-Cumarsäure<br />
m-Cumarsäure<br />
p-Curmarsäure<br />
Kaffesäure<br />
Ferulasäure<br />
Sinapinsäure<br />
Chlorogensäure<br />
Isochlorogensäure<br />
Neochlorogensäure<br />
Hydroxybenzoesäuren und Aldehyde<br />
Salicylsäure<br />
p-Hydroxybenzoesäure<br />
2,3-Dihydroxybenzoesäure<br />
2,4-Dihydroxybenzoesäure<br />
Gentisinsäure<br />
2,6-Dihydroxybenzoesäure<br />
Protocatechussäure<br />
Protocatechaldehyd<br />
3,5-Dihydroxybenzoesäure<br />
Vanillinsäure<br />
Gallussäure<br />
Syringasäure<br />
Syringaaldehyd<br />
Sonstige aromatische Phenolsäuren<br />
Hydroz<strong>im</strong>tsäure<br />
Veratrumsäure<br />
+= Spuren;<br />
+)= Spuren nicht <strong>im</strong>mer nachweisbar;<br />
(+)= nur in Rotwein nachweisbar<br />
0,1<br />
+<br />
+<br />
+)<br />
+)<br />
+)<br />
+<br />
0,1<br />
1,0<br />
0,1<br />
0,1<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1,0<br />
1,0<br />
1,0<br />
1,0<br />
+<br />
+<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1,0<br />
+<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1,0<br />
0,1<br />
1,0<br />
Shik<strong>im</strong>isäure<br />
Chinasäure<br />
Ellagsäure<br />
Phenylessigsäure<br />
Phenylpropionsäure<br />
Phenylbrenztraubensäure<br />
4-Hydroxyphenylessigsäure<br />
4-Hydroxyphenylpropionsäure<br />
Catechine<br />
Catechin<br />
Epicatechin<br />
Epicatechingallat<br />
Leucocyanidine<br />
Leucocyanidin<br />
Leucodelphinidin<br />
Anthocyane u. -cyanidine<br />
Önin<br />
Cyanin<br />
Cyanidin<br />
Pelargonin<br />
Pelargonidin<br />
Delphinidin<br />
Malvidin<br />
Flavonole<br />
Quercetin<br />
Quercetrin<br />
Rutin<br />
Kämpferol<br />
Kämpferol-3-rhamnoglucosid<br />
Myricetin<br />
Myricitrin<br />
Flavanone<br />
Hesperitin<br />
Hesperidin<br />
Tabelle 4: <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> <strong>im</strong> <strong>Wein</strong><br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 30 -<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1,0<br />
+<br />
1,0<br />
+<br />
+<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
1-10<br />
+<br />
10<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
(+)<br />
1-10<br />
+<br />
+<br />
1-10<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+)<br />
+)
3.2.4 Überbilck:<br />
Die wichtigsten phenolischen <strong>Verbindungen</strong> von <strong>Wein</strong>trauben und <strong>Wein</strong>.<br />
HO<br />
HO<br />
HO<br />
R 4<br />
Chemische Grundstruktur Liganden (Trivialnamen)<br />
Derivate der Benzoesäure<br />
R 4<br />
R 3<br />
R 5<br />
R 2<br />
COOH<br />
Derivate der Z<strong>im</strong>tsäure<br />
R 3<br />
R 5<br />
O<br />
R 2<br />
COOH<br />
Flavonole<br />
R3' OH R5' OH O<br />
3-Flavanole (Catechine)<br />
R ' 3<br />
O<br />
OH R5' OH<br />
3,4-Flavandiole<br />
(Proanthocyanidine)<br />
R ' 3<br />
OH<br />
O<br />
OH<br />
OH<br />
R 5 '<br />
R 4 '<br />
R 4 '<br />
R 4 '<br />
R4= OH: p-Hydroxy-Benzoesäure<br />
R3= R4= OH: Protocatechusäure<br />
R3= OCH3 R4= OH: Vanillinsäure<br />
R3= R4= R5= OH: Gallussäure<br />
R3= OCH3 R4= OH R5= OCH3:<br />
Syringasäure<br />
R2= OH: Salicylsäure<br />
R3= R5= OH: Gentisinsäure<br />
R4= OH: Coutarsäure= p-Cumarsäure<br />
R3= R4= OH: Caftarsäure=<br />
Kaffeesäure<br />
R3= OCH3, R4= OH: Fertarsäure=<br />
Ferulasäure<br />
R3= OCH3, R4= OH, R5= OCH3:<br />
Chinasäure<br />
R4'= OH: Kämpferol<br />
R3'= R4'= OH: Quercetin<br />
R3'= R4'= R5'= OH: Myricetin<br />
R3'= R4'= OH: Catechin<br />
(Epicatechin)<br />
R3'= R4'= R5'= OH: Gallocatechin<br />
R3'= R4'= OH: Leucocyanidin<br />
R3'= R4'= R5'= OH:<br />
Leucodelphinidin<br />
Konzentration<br />
(mg/kg)<br />
50- 100<br />
12<br />
15<br />
8<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 31 -<br />
30<br />
?<br />
?<br />
0,3-30<br />
1-20<br />
0,2-1<br />
?<br />
20- 40<br />
50- 100<br />
2- 3
Anthocyanidine<br />
O +<br />
HO<br />
R ' 3<br />
R ' 4<br />
R4'= OH: Pelargonidin<br />
R3'= R4'= OH: Cyanidin<br />
R3'= OCH3, R4'= OH: Päonidin<br />
R3'= R4'= R5'= OH: Delphinidin<br />
R3'= R5'= OCH3, R4'= OH:<br />
?<br />
?<br />
20- 60<br />
2- 20<br />
OH<br />
OH R5' Malividin<br />
R3'= R4'= OH, R5'= OCH3: Petunidin<br />
200- 600<br />
2- 70<br />
Tabelle 5: Die wichtigsten phenolischen <strong>Verbindungen</strong> in <strong>Wein</strong>trauben und <strong>Wein</strong><br />
3.3. Beeinflussung der Gärung: [1, 2]<br />
Gerbstoffe haben die Eigenschaft, Eiweiß zu fällen, also zu denaturieren. <strong>Phenolische</strong><br />
<strong>Verbindungen</strong> können <strong>im</strong> Allgemeinen den Stoffwechsel von Mikroorganismen hemmen<br />
beziehungsweise ihn auch qualitativ verändern (z. B. Wirkung als "Entkoppler"(�)). Je nach<br />
der Art der Kelterung und der <strong>Wein</strong>bereitung kommen sie in kleineren oder größeren Mengen<br />
<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vor.<br />
<strong>Wein</strong>hefen zeigen jedoch, dass der Einfluss der Polyphenole auf die Vergärbarkeit von<br />
Mosten keinen erkennbar negativen Einfluss hat. Falls eine entscheidene Gärbehinderung<br />
durch diese Substanzen auftreten würde, gäbe es die schweren Rotweine warmer<br />
<strong>Wein</strong>bauländer nicht, da diese zumeist sehr gerbstoffreich sind.<br />
Sehr gerbstoffreich sind auch die Moste aus "Mostbirnen", die aber anstandslos vergoren<br />
werden können, wenn ihr Stickstoffgehalt ausreicht. Früher hat man bei der Flaschengärung<br />
sogar Grundweinen vor der Verarbeitung zu Schaumwein Tannin zugesetzt, um die Hefe<br />
besser abrütteln zu können.<br />
Daraus folgt, dass die Hefegattung Saccharomyces unter den Bedingungen der <strong>Wein</strong>bereitung<br />
hinreichend gerbstofftolerant ist. In Laboruntersuchungen wirkten Tanninzusätze erst ab<br />
4.000mg/l gärverzögernd. Erst 10.000mg/l führten zu einer Abtötung der Hefe.<br />
Apiculatushefen werden dagegen schon bei 2.000mg/l Gerbstoffkonzentration stark gehemmt.<br />
Sowohl die Polyphenole wie auch die Gerbstoffe nehmen während der Gärung ab. Die<br />
Polyphenole werden zum Teil in die Hefezellen aufgenommen. Die Rotweinfarbstoffe<br />
(Anthocyane) sind Glucoside von Polyphenolen, den Anthocyanidinen. Sie werden von<br />
verschiedenen Hefestämmen mit unterschiedlicher Intensität gespalten, so dass die<br />
phenolischen Aglyka(�) freigesetzt, in die Hefe aufgenommen oder weiterführenden<br />
Veränderungen <strong>im</strong> Most zugänglich werden.<br />
Da Gerbstoffe mit dem Eiweiß der Hefe reagieren, n<strong>im</strong>mt auch die Gerbstoffkonzentration<br />
während der Gärung ab. Der Leucoanthocyangehalt kann als Maß für den Gerbstoffgehalt<br />
gelten. Das Verhältnis Leucoanthocyan zu "Gesamtgerbstoff" beträgt be<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> etwa 1:2.<br />
3.4 Einfluss der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf die Farbe des<br />
<strong>Wein</strong>es: [1, 6, 10, 11, 13, 14]<br />
Die Farbe ist eines der Merkmale für die Bewertung eines <strong>Wein</strong>es. Sie ist das pr<strong>im</strong>äre<br />
Kennzeichen für die Qualität eines <strong>Wein</strong>es.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 32 -
Man unterscheidet bei den Weißweinen grundsätzlich zwischen blass, hochfarbig, hell oder<br />
typisch. Die Farbe für Rotweine kann hellrot, braunrot, rot oder typisch sein. Die Farbe des<br />
Rotweins entsteht erst durch die Maische.<br />
Abbildung 6: Maischebottich<br />
Über den Begriff "typisch" gibt es keine genauere Definition, häufig entscheidet hier der<br />
individuelle Geschmack oder die eigene Meinung des Konsumenten, welcher Farbton typisch<br />
ist.<br />
Die Weißweine aus Deutschland, Österreich und der Schweiz sind in der Regel gelblich grün,<br />
während Weißweine aus Italien, Portugal, Spanien, Südfrankreich usw. eine gelbe bis<br />
bräunliche Färbung zeigen, ein Umstand, der eng mit den Sorten und den Umwelteinflüssen<br />
<strong>im</strong> Zusammenhang stehen dürfte.<br />
Auch die Klarheit wird oftmals zum Authentizitätskriterium Farbe gezählt, gilt jedoch bei der<br />
<strong>Wein</strong>probe als eigenes Kriterium. Durch die hohe technische Entwicklung der Filteranlagen<br />
wird ein "glanzheller" <strong>Wein</strong>, das heißt ein <strong>Wein</strong> frei von Trubteilchen, Stäubchen oder<br />
Filterfasern, erwartet. Bei der Klarheit unterscheidet die <strong>Wein</strong>verkoster zwischen blind, blank<br />
und glanzhell.<br />
Die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> sind hauptverantwortlich für die Farbe. Innerhalb misst man<br />
den Anthocyanidinen die größte Bedeutung bei. Obwohl auch die anderen <strong>Verbindungen</strong><br />
untersucht worden sind und ihre Farbeigenschaften best<strong>im</strong>mt werden konnten, ist man in der<br />
Lage, nur Vermutungen über ihren Beitrag zum Farbgehalt des <strong>Wein</strong>es anzustellen. Generell<br />
entsteht die Farbe des <strong>Wein</strong>es mittels der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf verschiedenste<br />
Weise, so hängt die Farbe etwa stark vom pH-Wert ab. Eng <strong>im</strong> Zusammenhang damit steht<br />
die Bindung der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> mit Eisenionen, die ebenfalls die Färbung der<br />
Polyphenole spezifisch beeinflussen können.<br />
Bei einer enzymatischen Reaktion mit phenolischen <strong>Verbindungen</strong> wird ebenfalls eine<br />
Farbveränderung herbeigeführt. Zusätzlich können Schwermetallionen, Stärke und Eiweiße<br />
Trübungen verursachen, die oftmals noch in der Flasche eine ungewünschte Trübung<br />
herbeiführen, obwohl der <strong>Wein</strong> mittels Filter bearbeitet worden ist.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 33 -
3.4.1 Überblick: siehe auch Kapitel 3.2.2<br />
<strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> müssen keine Reaktionen eingehen, damit die Farbe entsteht; die<br />
Reaktionen ändern häufig nur die Farbintenstiät beziehungsweise die Farbe selbst. Es finden<br />
oft auch farbstabilisierende Reaktionen statt, welche kaum durch kellertechnische<br />
Maßnahmen positiv beeinflusst werden können.<br />
Flavone und Flavonole sind grundsätzlich sehr schwach gelbe <strong>Verbindungen</strong>, doch ist es bis<br />
heute unklar, ob sie oder ihre Derivate die Farbe <strong>im</strong> Weißwein beeinflussen.<br />
Anthocyane sind die roten Farbstoffe, doch abhängig vom pH-Wert des Milieus kann ihre<br />
Farbskala von farblos über gelb bis schwarzblau reichen. Vor allem werden Anthocyane<br />
durch Hitze, Sauerstoff, Licht oder hohen pH-Wert in farbschwächere oder farblose Stoffe<br />
umgewandelt. Die hierbei ablaufenden Reaktionen des Übergangs von farbigen<br />
Anthocyanidinformen in farblose Proanthocyanidine steht überraschenderweise in keiner<br />
Korrelation mit der Abnahme der Rotweinfarbe. Dieser offensichtliche Widerspruch findet<br />
seine Erklärung in der Kondensation der monomeren Anthocyane zu Oligo- und Polymeren,<br />
die gleichfalls eine rote bis rotbraune Farbe besitzen.<br />
Der Gesamtphenolgehalt der Rotweine liegt bei etwa 2.000 mg/l. Aufgrund der<br />
unterschiedlichen Bereitungsart weisen Weißweine nur etwa 200 mg/l auf. Besonders<br />
problematisch für das Aussehen sind Eiweißtrübungen und Farbverluste bei der Schwefelung<br />
(siehe 6.2).<br />
3.4.2 Der pH-Wert:<br />
Der Einfluss des pH-Werts konnte hauptsächlich bei jungen Rotweinen, vor allem bei den<br />
Anthocyanidinen, beobachtet werden (siehe Abbildung 7). Nach Untersuchungen liegen bei<br />
einem pH-Wert zwischen 3,4 und 3,6 nur 20% - 25% des Anthocyanidingehaltes junger<br />
Cabernet-Sauvignon-<strong>Wein</strong>e in gefärbter Form vor. Der Hauptanteil ist somit ungefärbt. Das<br />
bedeutet, dass die Farbe von Jungweinen nicht nur vom Gesamtgehalt der Anthocyanidine<br />
abhängt, sondern auch von der prozentualen Verteilung ihrer Gleichgewichtsformen. Dieses<br />
Gleichgewicht kann sich durch verschiedenartige Einflüsse verschieben, woraus eine große<br />
Variabilität der Farbintensität resultiert. Bei einer Absenkung des pH-Wertes von 3,3 auf 2,3<br />
würde z. B. eine Farbzunahme von etwa 125% erfolgen. Bei alten <strong>Wein</strong>en beruht der<br />
Farbeindruck nicht mehr auf dem Anthocyanidingehalt alleine und somit nicht mehr auf dem<br />
pH-Wert, sondern auf Reaktionen der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> mit anderen Stoffen (z. B.<br />
Metallionen).<br />
Die Gründe dafür sind, dass sich der pH-Wert stabilisiert hat und dass die Anthocyanidine<br />
alleine zu instabil sind und so andere <strong>Verbindungen</strong> eingehen. Würde dieser Effekt nicht<br />
auftreten, würde die Farbe des Rotweins gänzlich verloren gehen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 34 -
OH<br />
OH<br />
HO O<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
OH<br />
OR<br />
OH<br />
OH<br />
OR<br />
pH
Niedermolekulare Phenole ergeben mit Metallionen ebenfalls mehr oder weniger stark<br />
gefärbte Komplexe. Mit Fe 3+ -Ionen treten bei pH größer als 4 blaugraue bis blauschwarze<br />
Verfärbungen auf. Auch Al 3+ -Ionen und Sn 2+ -Ionen geben intensiv gefärbte Komplexe.<br />
Kupfer und Eisen <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> haben eine weitere wichtige Aufgabe: Sie wirken katalytisch auf<br />
die Anthocyanoxidation <strong>im</strong> Rotwein. Dies hat zur Folge, dass ältere Rotweine ebenfalls ihre<br />
Farbintensität behalten können, obwohl der Anthocyangehalt sehr gering ist. Der Grund liegt<br />
darin, dass sich diese Oxidationsprodukte der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> bräunlich<br />
verfärben.<br />
Natürlich kann dieser Vorgang auch Nachteile nach sich ziehen, bei einer übermäßigen<br />
Anthocyanoxidation kommt es zu einem unerwünschten Braunton des <strong>Wein</strong>es.<br />
3.4.4 Die Gerbstofftrübung:<br />
Gerbstoffe sind phenolische <strong>Verbindungen</strong> mit hohem Molekulargewicht.<br />
Die Polyphenole und ihre pr<strong>im</strong>ären Oxidationsprodukte, die Chinone(�), unterliegen<br />
während der gesamten Dauer der Getränkbereitung, die Lagerungszeit mit eingeschlossen,<br />
Veränderungen.<br />
Trotz aller Schutzmaßnahmen ist eine gewisse Oxidation bei der Traubenverwertung (z. B.<br />
Maische) unvermeidlich und wegen der Bildung von Aromakomponenten durchaus<br />
wünschenswert. Die Maische- und Mostoxidation umfasst sowohl enzymatische (katalysiert<br />
durch Polyphenoloxidasen(�), PPO) als auch nichtenzymatische Redoxreaktionen. Sie sind<br />
hauptverantwortlich für die Verringerung der Polyphenolkonzentrationen be<strong>im</strong> Pressen der<br />
Trauben. Schwermetallionen, die <strong>im</strong> Gegensatz zu den meisten Enzymen auch nach der<br />
Pasteurisation wirksam sein können, dienen <strong>im</strong> Saft als Katalysator.<br />
Verschiedene Reaktionen der Polyphenole führen zu Farbänderung der <strong>Wein</strong>e. Für das<br />
Auftreten von Braunstichigkeit sind ebenfalls die Polyphenole dafür verantwortlich. Eine<br />
Kondensation unter Bildung von braunen Pigmenten ist am Beispiel des Traubensaftes<br />
dargestellt (siehe Abbildung 8).<br />
Durch Kondensation entsteht ein irreversible, kovalente Bindung. Der Prozess kann<br />
wiederholt fortgesetzt werden, wobei mit zunehmendem Kondensationsgrad die Bräunung<br />
zun<strong>im</strong>mt, die Löslichkeit sinkt und schließlich eine Ausscheidung dieser Produkte die<br />
Trübung hervorbringt.<br />
Die wichtigsten Trübungen gebildet durch Polyphenole sind:<br />
• Gerbstofftrübung (z. B. in filtrierten, nicht geschönten <strong>Wein</strong>en)<br />
• Gerbstoff-Eiweißtrübung (haben die größte Bedeutung)<br />
• Gerbstoff-Polysaccharidtrübung (z. B. mit Stärke oder "Restpektinen")<br />
• Gerbstoff-Schwermetalltrübung (Kupfer und Eisen)<br />
"Reine" Gerbstofftrübungen entstehen nach Kondensation und Polymerisation.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 36 -
O<br />
O<br />
COO<br />
Caftarsäure-Chinon<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
OH<br />
COOH<br />
OH<br />
COOH<br />
O<br />
O<br />
OH<br />
PPO O 2<br />
Chinon<br />
HO<br />
HO<br />
OH<br />
COO<br />
OH<br />
OH<br />
OH OH<br />
O<br />
+<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH OH<br />
OH<br />
OH<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 37 -<br />
O<br />
OH<br />
COOH<br />
OH<br />
COOH<br />
OH<br />
O<br />
z.B.: Procyanidin B 2<br />
((-)-Epicatechin-(4-β-8)-(-)-Epicatechin)<br />
Caftarsäure-Procyanidin B 2<br />
Kondensationsprodukt<br />
braune Pigmente<br />
Abbildung 8: Kondensations- und Oxidationsreaktionen zwischen dem Caftarsäure-<br />
Chinon und dem Procyanidin B2 zu polymeren braunen Produkten.
3.5 Praktische Versuche: [22, 23, 24]<br />
Dies sind die Ergebnisse und Beschreibungen von selbst durchgeführten Versuchsreihen.<br />
3.5.1 Messung der Farbstärke von Rotweinen:<br />
Farbstärken werden mittels Photometer ermittelt. Hier sind zwei mögliche Versuche<br />
beschrieben, nämlich der Versuch nach Alfred Schmitt und der nach Milan Drdák.<br />
Durchgeführt wurden diese an folgenden Rotweinen:<br />
Bezeichnung Herkunft Jahrgang<br />
Blauer Portugieser Thermenregion 2001<br />
Zweigelt Thermenregion 1996<br />
Sekt aus Pr<strong>im</strong>ärproduktion Thermenregion 1998<br />
Blauburger Neusiedlersee 1999<br />
Tafelwein Neusiedlersee 1996<br />
Blaufränkischer Neusiedlersee 1986<br />
Tafelwein <strong>Wein</strong>viertel 1996<br />
Vernatsch Südtirol 1997<br />
Tabelle 6: Versuchsproben<br />
• Versuch nach Alfred Schmitt:<br />
Material: Photometer; Filter 420 und 520 nm; Küvetten mit einer Schichtdicke von 1cm;<br />
Proben von Rotwein<br />
Berechnung: Farbstärke I= E(xtinktion) 420 + E 520<br />
• Versuch nach Milan Drdák:<br />
Material: Photometer; Filter 520 nm; Küvetten mit einer Schichtdicke von 1cm;<br />
1,0 ml klarer Rotwein + 9 ml Pufferlösung (pH-Wert= 3,30)<br />
Pufferlösung (pH-Wert= 3,30): 10,21g Kaliumhydrogenphthalat (KHC8H4O4) + 6,10 ml<br />
2N-HCl mit H20 zu 1l Lösung<br />
Berechnung: Farbstärke I= E(xtinktion) x 10<br />
• Ergebnisse:<br />
<strong>Wein</strong>e<br />
Farbstärke nach<br />
Alfred Schmitt<br />
Farbstärke nach<br />
Milan Drdák<br />
Blauer Portugieser (2001) 3,147 2,600<br />
Zweigelt (1996) 4,878 3,030<br />
Sekt aus Pr<strong>im</strong>ärproduktion (1998) 0,947 0,800<br />
Blauburger (1999) 6,000 6,010<br />
Tafelwein (Neusiedlersee/ 1996) 2,621 2,140<br />
Blaufränkischer (1986) 5,989 3,430<br />
Tafelwein (<strong>Wein</strong>viertel/ 1996) 3,191 3,170<br />
Vernatsch (1997) 2,971 2,180<br />
Tabelle 7: Ergebnisse der Farbstärkenmessung<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 38 -
Die absoluten Werte der beiden Methoden weichen bei dem direkten Vergleich in<br />
manchen Fällen deutlich voneinander ab. Die Reihung nach der Farbtiefe ist jedoch bis<br />
auf die Plätze 3 und 4 ident.<br />
Reihung Methode Schmitt Methode Drdák<br />
1. Blauburger (1999) Blauburger (1999)<br />
2. Blaufränkischer (1986) Blaufränkischer (1986)<br />
3. Zweigelt (1996)<br />
Tafelwein (<strong>Wein</strong>viertel/<br />
1996)<br />
4.<br />
Tafelwein (<strong>Wein</strong>viertel/<br />
1996)<br />
Zweigelt (1996)<br />
5.<br />
Blauer Portugieser<br />
(2001)<br />
Blauer Portugieser<br />
(2001)<br />
6. Vernatsch (1997) Vernatsch (1997)<br />
7.<br />
Tafelwein<br />
(Neusiedlersee/ 1996)<br />
Tafelwein<br />
(Neusiedlersee/ 1996)<br />
8.<br />
Sekt aus<br />
Pr<strong>im</strong>ärproduktion (1998)<br />
Sekt aus<br />
Pr<strong>im</strong>ärproduktion (1998)<br />
Tabelle 8: Reihung nach Farbstärke<br />
3.5.2 Dünnschichtchromatographie:<br />
Material: Laufmittel, DC- Fertigplatten ( DC-Alufolien, Kieselgel 60 F245 20 x 20cm), Föhn,<br />
Mikropipetten, Entwicklungskammer, Versuchsweine;<br />
Laufmittel: n-Butanol - Essigsäure - Wasser (4:1:5)<br />
Methode: Zunächst werden die Proben mittels Mikropipetten auf DC-Platten geträufelt. Am<br />
besten werden die Proben auf einer Linie zwei Zent<strong>im</strong>eter oberhalb des Plattenanfangs<br />
aufgetragen und mittels Föhn gleichmäßig auf einen kleinen Punkt konzentriert. Nun stellt<br />
man die Platten in die Entwicklungskammer, in der sich das Laufmittel befindet, und<br />
verschließt diese. Wenn die Platten nach einigen Stunden herausgenommen werden, sollte<br />
man Anfangslinie (Linie, auf der die Proben aufgetragen wurden) und Endlinie (Ende der<br />
Laufstrecke) markieren, um eine genaue Berechnung der Rf-Werte vornehmen zu können.<br />
Abbildung 9: Auftragen der Probe auf DC-Platte<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 39 -
A1 A2 A3 A4 A5<br />
Abbildung 10: Platte A<br />
B1 B2 B3 B4 B5<br />
Abbildung 11: Platte B<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 40 -
Platte/Nr. <strong>Wein</strong>/ Jahrgang/ Herkunft Rf-Werte Farbe<br />
0,14 braun<br />
A1 Vernatsch 1997 Südtirol<br />
0,29<br />
0,5<br />
hellbraun<br />
schwach gelb<br />
0,64 schwach violett<br />
0,12 dunkelbraun<br />
0,2 hellbraun<br />
A2 Lagrein 1996 Südtirol<br />
0,32 dunkelbraun<br />
0,5 hellbraun<br />
0,64 schwach violett<br />
0,12 dunkelbraun<br />
0,22 schwach braun<br />
A3 Zweigelt 1996 Thermenregion 0,32 schwach braun<br />
0,5 schwach braun<br />
A4<br />
Blauer Portugieser 2001<br />
Thermenregion<br />
A5 Tafelwein 1996 <strong>Wein</strong>viertel<br />
B1 Blaufränkischer 1986 Neusiedlersee<br />
B2 Blauburger 1999 Neusiedlersee<br />
B3 Tafelwein 1996 Burgenland<br />
B4<br />
Sekt aus Pr<strong>im</strong>ärproduktion 1998<br />
Thermenregion<br />
0,64 schwach braun<br />
0,14 braun<br />
0,22 orange<br />
0,33 schwach rosa<br />
0,45 bläulich<br />
0,5 bläulich<br />
0,63 dunkelblau<br />
0,69 violett<br />
0,82 rosa<br />
0,89 schwach violett<br />
0,14 rötlich<br />
0,23 schwach braun<br />
0,62 braun<br />
0,14 braun<br />
0,3 orange<br />
0,64 bräunlich<br />
0,14 braun<br />
0,22 rosa<br />
0,29 blau<br />
0,44 orange<br />
0,62 blau<br />
0,14 bräunlich<br />
0,23 schwach violett<br />
0,52 orange<br />
0,62 braun<br />
0,18 orange<br />
0,25 schwach rosa<br />
0,55 gelblich<br />
0,64 schwach braun<br />
Tabelle 9: Rf-Werte<br />
Berechnung der Rf-Werte: Man misst von der gewünschten Bande zu der Startlinie und<br />
dividiert diese durch die gesamte Länge der Laufstrecke, man sollte auch die<br />
Farbcharakterisitik der Bande angeben. Die Gesamtlaufstrecke der Chromatogramme beträgt<br />
11 cm, die Farbe der Bilder sind nicht ganz ident mit den Originalplatten, durch<br />
Farbverfälschungen des Computers. Die Probe B5 war ein zu starkes Holunderextrakt und ist<br />
deshalb leider misslungen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 41 -
Literaturvergleich: Bei dem Vergleich der Rf-Werte mit der angegebenen Literaturstelle<br />
musste zuerst von Rx- auf Rf-Werte geschlossen werden. Die Literaturstelle bezieht ihre<br />
Werte nämlich auf Malvidin-3-glucosid. Mittels Abschätzung konnte die Laufstrecke und so<br />
die Rf-Werte ermittelt werden.<br />
In den Proben der <strong>Wein</strong>e befinden sich folgende eindeutig identifizierte phenolische<br />
<strong>Verbindungen</strong>:<br />
Rf-Werte phenolische Verbindung<br />
0,14 Cyanidin-3-(6-O-acetyl)glucosid<br />
0,33 Malvidin-3-glucosid<br />
0,62 Malvidin-3,5-diglucosid<br />
0,64 Delphinidin-3-glucosid<br />
Tabelle 10: <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> der Versuchsreihe<br />
Alle anderen Rf-Werte können mit denen der Literatur nicht eindeutig zugeordnet werden.<br />
Fazit: Die meisten Proben besitzen fast die gleichen Farbstoffe, eine Ausnahme bildet der<br />
Blaue Portugieser, der scheinbar noch zusätzliche phenolische <strong>Verbindungen</strong> haben muss.<br />
Bemerkenswert ist, dass die <strong>Wein</strong>e mit der höchsten Farbintensität ein gar nicht so starkes<br />
Chromatogramm aufweisen, und auch keine zusätzlichen Farbstoffe enthalten.<br />
3.6 Einfluss der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf Aroma und<br />
Geschmack des <strong>Wein</strong>es: [1, 2, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14]<br />
Unter Aroma versteht man bei der <strong>Wein</strong>verkostung sowohl Geruch als auch Geschmack. Die<br />
durch einen <strong>Wein</strong> hervorgerufenen Geruchs- und Geschmacksempfindungen lassen sich kaum<br />
trennen. Die Eigenart eines Traminers, Rieslings und eines blauen Spätburgunders n<strong>im</strong>mt<br />
man zur gleichen Zeit und in gleicher Stärke mit der Nase und der Zunge wahr.<br />
Unser Geschmacksempfinden spricht auf alle Bestandteile des <strong>Wein</strong>es, wie Alkoholgehalt,<br />
Säuren, Gerbstoffe, Glyceringehalt und Bukettstoffe, an, und man empfindet vor allem das<br />
harmonische Verhältnis, in welchem diese Stoffe zueinander stehen, als angenehm und<br />
wohltuend.<br />
Be<strong>im</strong> Geschmack unterscheidet man zwischen fehlerhaft, unselbstständig, klein aber<br />
selbstständig, harmonisch, reif und edel.<br />
Der Geruch, in Fachkreisen auch als "Blume" bezeichnet, wird als die Summe aller durch die<br />
Nase wahrnehmbaren Duftstoffe des <strong>Wein</strong>es charakterisiert.<br />
Der Geruch sollte <strong>im</strong>mer fein, reintönig und charakteristisch sein. Sorten wie Riesling,<br />
Traminer, Muskateller und Burgunder soll man schon an der Blume sicher erkennen.<br />
Bezeichnungen für den Geruch sind fehlerhaft, ausdruckslos, reintönig, feiner Geruch, duftig,<br />
blumig.<br />
Der Einfluss der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> auf das Aroma des <strong>Wein</strong>es kann auf<br />
unterschiedlichste Weise stattfinden. Generell sagt man, dass die phenolischen <strong>Verbindungen</strong><br />
den adstringierenden Effekt eines <strong>Wein</strong>es herbeiführen. Jedoch darf nicht außer Acht gelassen<br />
werden, dass es niedermolekulare <strong>Verbindungen</strong> gibt, die direkt zu den Aromastoffen zählen.<br />
Vor allem aber wird von vielen Wissenschaftlern die These vertreten, dass Aromastoffe<br />
mittels Reaktionen an phenolischen <strong>Verbindungen</strong> den Geschmack beziehungsweise den<br />
Geruch des <strong>Wein</strong>es ändern. Dies ist sicher einer der Bereiche in der Önologie, welcher noch<br />
genauer untersucht werden muss.<br />
Allerdings konnte man feststellen, dass best<strong>im</strong>mte Aromastoffe aus phenolischen<br />
<strong>Verbindungen</strong> entstehen. (siehe 3.5.3)<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 42 -
3.6.1 Die Adstringenz:<br />
Adstingenz ist das Gefühl, das auf der Zunge und dem Gaumen hervorgerufen wird. Dabei<br />
werden die Eiweiße des Speichels denaturiert. Dies scheint auf einer Wechselwirkung<br />
zwischen phenolischen <strong>Verbindungen</strong> mit den Eiweißen und Glycoproteinen zu beruhen. Die<br />
Mundschle<strong>im</strong>häute signalisieren ein trockenes Empfinden, das dem Tastsinn der Zunge<br />
zugänglich ist.<br />
Zu dieser Wechselwirkung befähigt sind natürliche Polyphenole mit einem Molekulargewicht<br />
zwischen 500 und 3000 und einer Anzahl von Hydroxylgruppen, die eine Verknüpfung mit<br />
den Proteinen erlaubt. Zu kleine Molekulargewichte führen nur zu schwacher Adsorption an<br />
die Eiweißverbindungen, während zu hohe Molekulargewichte das Eindringen der<br />
voluminösen Polyphenole in die Kollagen-Fasern(�) verhindern.<br />
Im Weißwein muss man die Fraktion der Flavonoide betrachten. <strong>Wein</strong>e mit einem<br />
Flavonoidengehalt unter 20 mg/l altern äußerst langsam und behalten ihren fruchtigen<br />
Charakter. Der Grund dafür liegt darin, dass Flavonoide ein höheres<br />
Sauerstoffbindungsvermögen aufweisen als die Phenolcarbonsäuren, dadurch den typischen<br />
oxidativen Geschmack binden können und sich dabei zersetzen.<br />
Im jungen Rotwein prägt die dominierende flavonoide Fraktion den Geschmack ebenfalls<br />
entscheidend. Dank ihres Sauerstoffbindungsvermögens fungiert sie als Redoxpuffer. Dies<br />
bedeutet, dass die <strong>Wein</strong>e oxidativer gehalten werden können, wobei die geschmacklichen<br />
Konsequenzen der Oxidation eher poistiv gewertet werden.<br />
Im Laufe der Lagerung verliert sich häufig die ursprüngliche Adstringenz; sie weicht einer<br />
gewissen Milde, die in alten <strong>Wein</strong>en oft als "samtig" empfunden wird. Dieser Effekt scheint<br />
darauf zu beruhen, dass die Aglucone(�) der Flavonole mit zunehmendem Alter der <strong>Wein</strong>e<br />
nicht mehr nachweisbar sind. So findet man Myrcetin nach 6 Jahren nicht mehr, Kämpferol<br />
ist nach 11 Jahren nicht mehr nachweisbar. Die Hauptkomponente, Quercetin, fehlt ebenfalls<br />
in diesen <strong>Wein</strong>en.<br />
Wie die Flavonole zeigen auch Anthocyane mit zunehmendem Alter der <strong>Wein</strong>e eine Tendenz<br />
zur Aufspaltung. In 6- bis 8-jährigen <strong>Wein</strong>en fehlen Malvidin und Päonidin.<br />
Diesen Verlust kann man auch bei der Farbe bemerken.<br />
3.6.2 Phenole als Aromastoffe:<br />
Bisher konnten aus dem <strong>Wein</strong> 20 flüchtige Phenole identifiziert werden, welche heute zu den<br />
Aromastoffen gezählt werden. Ihr Einfluss trägt zur Änderung von Aroma und Geruch der<br />
<strong>Wein</strong>e bei. Einige dieser Phenole werden auf mikrobiologische Weise von Saccharomyces<br />
cerevisiae durch Decarboxylierung(�) von Z<strong>im</strong>tsäuren und deren Derivate gebildet. Die bei<br />
der Gärung gebildeten Mengen an Phenylethen (Styrol) übersteigen in manchen Fällen den<br />
Geschmacksschwellwert, und dies führt dann zur Beeinträchtigung des <strong>Wein</strong>aromas.<br />
Generell erzeugen diese Phenole einen Bittergeschmack, doch direkt best<strong>im</strong>men sie das<br />
<strong>Wein</strong>aroma nur leicht. Wie schon gesagt, das Aroma wird durch die Gesamtheit der<br />
vorliegenden Aromastoffe hervorgerufen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 43 -
3.6.3 Bildung von Aromastoffen durch phenolische <strong>Verbindungen</strong>:<br />
Verantwortlich für die Bildung von Aromastoffen sind einige phenolische Säuren. Diese<br />
Säuren werden thermisch oder durch Mikroorganismen wieder zu Phenolen abgebaut, die<br />
infolgedessen in vielen Lebensmitteln vorkommen.<br />
Beispiel Vanillin (siehe Abbildung 12):<br />
Vanillin gehört eigentlich zu den aromatischen Aldehyden, durch die OH-Gruppe hat es auch<br />
die Struktur eines Phenols und wird ebenfalls in diese Gruppe aufgenommen. Dieser <strong>im</strong> <strong>Wein</strong><br />
vorkommende Aromastoff wird aus der Ferulasäure, einer phenolischen Säure, gebildet.<br />
Bei dem thermischen Abbau von Ferulasäure entsteht zuerst der Aromastoff 4-Vinylguajacol,<br />
dann Vanillin, bei weiterer Reaktion kann auch Guajacol entstehen.<br />
Ein weiteres Beipiel wäre die Sinapinsäure, die allerdings nicht <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> vorkommt. Aus ihr<br />
entstehen auch Aromastoffe.<br />
O 2<br />
CO 2<br />
OH<br />
OH 3 C<br />
C<br />
H C H COOH<br />
Ferulasäure<br />
OH<br />
C<br />
H C H<br />
OH 3 C<br />
R<br />
RH<br />
R COOH<br />
OH<br />
C<br />
H O<br />
R COO<br />
OH 3 C<br />
OH<br />
VANILLIN<br />
Abbildung 12: Bildung von Vanillin aus Ferulasäure<br />
OH 3 C<br />
C<br />
H C H COO<br />
OH<br />
OH 3 C<br />
C<br />
H CH2 4-Vinylguajacol<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 44 -
3.7 Gesundheitliche Aspekte der Polyphenole [1, 17]<br />
Eigentlich handelt es sich nicht um Vitamine <strong>im</strong> herkömmlichen Sinn, trotzdem fasst man<br />
Substanzen, die beschädigte Blutgefäße normalisieren können, unter der Bezeichnung<br />
Vitamin P oder unter dem Begriff Bioflavonoid zusammen. Auch die Anthocyane des <strong>Wein</strong>es<br />
zählen zu dieser Substanzgruppe. Es konnte an Meerschweinchen gezeigt werden, dass die<br />
Anthocyane der <strong>Wein</strong>trauben eine starke Vitamin P-Aktivität aufweisen (Schutz kapillarer<br />
Blutgefäße, Erhalt des Vitamins C-Depots in der Leber).<br />
Die Wirkung phenolischer <strong>Verbindungen</strong> als Gegengift zu Alkohol ist seit langem bekannt.<br />
Flavonoide, welche chemisch eng mit den Anthocyanen verbunden sind, kommen in der<br />
Medizin ebenfalls gegen Gefäßbrüchigkeit zur Anwendung. Aufgrund ihrer biochemischen<br />
Eigenschaften wird der therapeutische Einsatz von Flavonoiden zur Krebsvorsorge, bei<br />
Bindegewebskrankheiten, Infektionen und angeborenen Fehlreaktionen des Körpers wie<br />
Diabetes mellitus und Bluthochdruck (Hypertonie) sowie zur Behebung nervöser Störungen<br />
diskutiert.<br />
Flavonoide <strong>Verbindungen</strong> inhibieren zum Beispiel das Enzym Arylhydroxylase und<br />
verhindern somit jene gefährliche Umwandlung aromatischer Verbindung in ein<br />
Nucleinsäurederivat, das eine "chemische Mutation" auslösen kann.<br />
Ein weiterer erwünschter Effekt der Flavonoide ist die Intensivierung der Immunreaktion der<br />
Zelle sowie die Stärkung des Bindegewebes. Während der Mechanismus der St<strong>im</strong>ulierung der<br />
Immunreaktion bislang unbekannt ist, scheint die Stärkung des Bindegewebes auf der<br />
Inhibierung(�) von Hydroxylasen und damit auf der Verhinderung des Abbaus von<br />
Muopolysacchariden (Kollagen) sowie auf dem Schutz von Vitamin C zu beruhen.<br />
Krankheiten, die zu einer Schwächung des Bindegewebes führen (z. B. Parodontose, Skorbut<br />
etc.) werden ebenfalls mit flavonoiden <strong>Verbindungen</strong> vorbeugend behandelt. Gewisse<br />
Flavone sind auch als Antiallergika bekannt.<br />
In der Medizin gewinnen die phenolischen Substanzen, die unter anderem die Gefahr innerer<br />
Blutung, ausgelöst durch erhöhten Druck auf die Gefäßinnenwand bei Diabetes und<br />
Hypertonie, verringern, <strong>im</strong>mer mehr an Bedeutung. Die Forschung konzentriert sich dabei<br />
neuerdings auf die Rotweinfarbstoffe, da sie die Risiken für Herzinfarkt drastisch herabsetzen.<br />
Einen wichtigen Aspekt der Polyphenole stellen ihre antioxidativen Eigenschaften gegenüber<br />
den "freien Radikalen" dar. Freie Radikale sind instabile, hochreaktive, während des<br />
Stoffwechsels gebildete Substanzen, die durch starke Oxidationsvorgänge einerseits<br />
antibakterielle und antivirale Wirkungen hervorrufen, andererseits Bestandteile menschlicher<br />
Zellen so verändern, dass die Zellen geschädigt oder sogar zerstört werden können. So wird<br />
die Grundlage für entzündliche degenerative und malgine Krankheiten geschaffen. Die<br />
Bildung von freien Radikalen wird durch von außen einwirkende Umweltgifte<br />
(Luftschadstoffe, Pestizide, Genussmittel, Chemoterapeutika, usw.), Strahlenbelastung sowie<br />
bei endogenen Stoffwechselprozessen, bei denen Sauerstoff beteiligt ist, begünstigt. Freie<br />
Radikale sind somit der pr<strong>im</strong>äre Auslöser für Krebs und Tumore. Antioxidantien schützen<br />
gesunde Zellen, jedoch können sie auch gesunde Zellen angreifen. Sie werden auch als<br />
Radikalfänger bezeichnet. Bislang gehörten nur das körpereigene Glutathion, die durch die<br />
Nahrung zugeführten Vitamine C und E sowie das Beta-Carotin und die Spurenelemente<br />
Selen und Zink zur Gruppe der Antioxidantien. Sekundäre Pflanzenstoffe und somit auch die<br />
Polyphenole wurden sogar als giftige Substanzen eingeschätzt.<br />
Heute haben die Polyphenole einen sehr hohen Stellenwert innerhalb der Radikalfänger, ist<br />
ihr antioxidativer Effekt (von aus Rotwein isolierten Polyphenolen) doch um ca. 40% höher<br />
als eine äqu<strong>im</strong>olare Menge von Vitamin E. Gemessen wird die Antioxidationsaktivität in<br />
TAA-Einheiten(�) (= total antioxidant activity) und der Polyphenolgehalt in mg GAE/l<br />
(GAE = Gallussäureäquivalente(�)). Aufmerksam wurde die Krebsforschung auf diese<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 45 -
Stoffe durch die Untersuchungen französischer Mediziner. Diese versuchten zu erklären,<br />
warum Südfranzosen trotz reichlichen Verzehrs fetter Speisen und hohen Tabakkonsums<br />
vergleichsweise selten an Herzinfarkt oder Krebs erkranken. Als wichtiger Faktor erwies sich<br />
der regelmäßige Genuss von Rotwein.<br />
Polyphenole hemmen die Thrombozytenaggregation und vermindern die Konzentration an<br />
Fibrinogen, wodurch die Fließeigenschaften des Blutes verbessert werden und die Gefahr<br />
einer Thrombose herabgesetzt wird.<br />
Insgesamt kann also von herz- und gefäßschützenden Wirkungen der Polyphenole gesprochen<br />
werden. Doch Polyphenole wirken auch entzündungshemmend, dienen der Virusabwehr,<br />
haben eine antiallergische Wirkung und eine hervorragende kariesvorbeugende Funktion, die<br />
die Zähne schützt.<br />
Jedoch führen eine länger dauernde einseitige Ernährung (Nahrungsmittel mit hohem<br />
Polyphenolgehalt) und niedriger Vitamin B1-Gehalt zu einem akuten Vitamin B1-Mangel.<br />
Dies ruft eine Avitaminose hervor, die Grundlage für die Beriberi-Krankheit. Allerdings<br />
wurden diese Erscheinungen bisher nur in den ärmeren Ländern der Erde, vor allem in<br />
Südostasien, beobachtet.<br />
Die Pharmaindustrie hat schon auf die ungeheuren Vorteile der Polyphenole reagiert.<br />
Erstmals wurde ein Präparat mit dem Namen Res Vin in Italien hergestellt. Das in Kapselform<br />
vorliegende Präparat enthält ein Extrakt aus getrockneten roten <strong>Wein</strong>beeren, außerdem<br />
befinden sich die Vitamine C und E sowie Magnesium und Kalium darin. Der tägliche Bedarf<br />
wird mit einer Kapsel angegeben, was der antioxidativen Kapazität einer Flasche italienischen<br />
Rotweins entspricht.<br />
Auch aus Holunderextrakt werden Tabletten (z. B. Rubini) produziert, die konzentriert<br />
Polyphenole enthalten.<br />
Antioxidative Wirkung einiger Nahrungsmittel:<br />
Lebensmittel Gerbsäureanteil (mg GAE/l) antioxidative Wirkung (TAA)<br />
Weißweine 186,5 - 468,8 0,4 - 2,4<br />
Apfelsaft 329,0 - 539,0 1,2 - 2,2<br />
Schwarzer Johannisbeernektar 1159,3 - 1762,5 8,1 - 11,2<br />
Aufguss von schwarzem Tee 548,8 - 1766,4 4,6 - 18,3<br />
Tabelle 11: Nahrungsmittel, ihre TAA-Einheiten und ihr Gerbsäureanteil<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 46 -
4. Wirkung von Schönung und Schwefelung<br />
Schönung und Schwefelung des <strong>Wein</strong>es sind die gängigsten kellertechnischen Methoden in<br />
Österreich. Oberstes Ziel der kellertechnischen Bearbeitung sollten die Verbesserung der<br />
Qualität sowie die Erhaltung der Natürlichkeit des <strong>Wein</strong>es sein.<br />
4.1 Die Schönung: [3]<br />
Im Mittelalter verstand man unter Schönung die Klärung der <strong>Wein</strong>e durch Stoffe, welche zu<br />
diesem Zweck dem <strong>Wein</strong> beigemengt wurden und <strong>im</strong> Fass physikalisch oder chemisch<br />
wirkten. Also entweder durch Oberflächenanziehung oder <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> aufgelöst, auch durch<br />
Flockenbildung konnten diese Stoffe den <strong>Wein</strong> klären, wobei sie die Trubteilchen<br />
gewissermaßen einschlossen, "beschwerten" und niederzogen. Diese Klärmittel sollten den<br />
<strong>Wein</strong> "schön", also beschaubar machen. Ihre Anwendung beschränkte sich bis 1920<br />
vorwiegend auf die Hausenblase (Hausen= Fischart) be<strong>im</strong> Weißwein, Gelatine und<br />
Hühnereiweiß be<strong>im</strong> Rotwein, spanische Erde bei schle<strong>im</strong>igen <strong>Wein</strong>en und be<strong>im</strong> Südwein<br />
sowie auf die Kohle, die be<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> schon <strong>im</strong>mer zur Beseitigung von Geschmacks- und<br />
Geruchsfehlern diente.<br />
Heute verwendete Schönungsmittel sind entweder anorganische Stoffe wie zum Beispiel<br />
Betonit, Kaolinerde, Kieselgur, Kieselsol oder Kaliumhexacyanoferrat (Blauschöne) oder es<br />
sind organische Substanzen wie Gelatine, Hausenblase, Eiweiß, Kasein, <strong>Wein</strong>hefe oder<br />
Tannin.<br />
Eine Schönung kann grundsätzlich nur in solchen <strong>Wein</strong>en durchgeführt werden, die keine<br />
Kohlendioxid-Entwicklung infolge mikrobakterieller Tätigkeiten zeigen, da sich andernfalls<br />
der Schönungstrub schlecht absetzt. Auch Erschütterungen, Temperaturwechsel (Luftzug) und<br />
Verschnitte sind nachteilig, weil die feinen Schönungsflocken zu lange in Schwebe bleiben<br />
oder durch frei werdende Kohlensäurebläschen erneut hochgetragen werden, an der<br />
Flüssigkeitsoberfläche haften bleiben und be<strong>im</strong> Abstich den <strong>Wein</strong> wieder eintrüben.<br />
Die Schönungsmittel binden die meisten Trubkolloide (Kolloide= Feststoffe) mittels der<br />
Elektrostatik an sich, da die Trubstoffe positiv oder negativ geladen sind. Hefe, Agar, Tannin,<br />
Kieselsol und Bentonit haben <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> eine negative Ladung, Gelatine und Hausenblase sind<br />
elektrisch positiv geladen.<br />
Viele weitere Parameter tragen zum Gelingen einer opt<strong>im</strong>alen Schönung bei, zum Beispiel<br />
Konzentration, pH-Wert, Temperatur, Zeit, Reihenfolge der angewendeten Schönungsmittel<br />
und vieles mehr.<br />
Nach einer erfolgreichen Schönung muss der gebildete Trub durch Abstich vom klaren <strong>Wein</strong><br />
getrennt werden, sonst wird der <strong>Wein</strong> <strong>im</strong> schl<strong>im</strong>msten Fall verdorben.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 47 -
Schönungsmittel el.<br />
Ld.<br />
Hausenblase<br />
(Stör, Wels) in<br />
Blättern oder<br />
Streifen<br />
Eiweiß<br />
a) Eiklar<br />
b) Ovalbumin,<br />
getrocknet<br />
(verderblich)<br />
Gelatine<br />
(Speisegelatine)<br />
a) trocken<br />
b) flüssig<br />
Übersicht der zugelassenen Schönungsmittel<br />
(Geschmacksbezeichungen siehe 2.10.1)<br />
+<br />
+<br />
Zustand <strong>im</strong><br />
<strong>Wein</strong><br />
kolloidal gelöst<br />
ausflockend<br />
kolloidal gelöst<br />
ausflockend<br />
+ ausflockend<br />
Kaliumkaseinat + kolloidal gelöst<br />
Tannin - gelöst<br />
Kieselsol<br />
15 - 30%<br />
Kieselsäure<br />
Spanische Erde<br />
Kaolinerde<br />
Bentonit<br />
a) Na-Bentonite<br />
b) Ca-Bentonite<br />
c) Mischbentonite<br />
- kolloidal gelöst<br />
-<br />
-<br />
fest,<br />
Aufschwemmung<br />
Pulver oder<br />
Granulat, in Wasser<br />
oder <strong>Wein</strong><br />
vorzuquellen und<br />
einzurühren<br />
Anwendung<br />
Klärung empfindlicher<br />
gerbstoffarmer Weißweine mit<br />
genügend Säure. Vorklärung.<br />
Klärung von Rotwein, Auslesen,<br />
wenn sie rauh sind. Bei<br />
rappigen Weißweinen<br />
geschmacksverbessernd durch<br />
Gerbstoff- Entzug.<br />
Klärung von Rot- und Weißwein.<br />
Farbaufhellend und<br />
geschmacksverbessernd bei<br />
gerbstoffreichen <strong>Wein</strong>en.<br />
Behandlung hochfarbiger <strong>Wein</strong>e<br />
Entfernung von Gerbstoffen und<br />
Farbe<br />
Zusatz zur Gelatineschönung<br />
bei gerbstoffarmem Weißwein<br />
Zusatz bei Gelatineschönung,<br />
Vorklärung, Geschmacksfehler<br />
Eiweiß- Stabilisierung,<br />
Schönung schwerer Süßweine<br />
oder schle<strong>im</strong>iger, zäher <strong>Wein</strong>e<br />
Eiweiß- Stabilisierung, Eiweiß-<br />
Adsorption nach Wärme- oder<br />
Bentotest<br />
Menge je<br />
Hektoliter<br />
Zeitpunkt der<br />
Anwendung<br />
0,5 - 2g Jung- und Fertigwein<br />
a) 2 - 3 Stück<br />
b) 8 - 16g<br />
a) 5 - 30g<br />
b) 20 - 150ml<br />
Jung- und Fertigwein<br />
Most, Jungwein vor 2.<br />
Abstich<br />
6 - 50g Jungwein<br />
2 - 10g nach Bedarf<br />
10 - 15 fache<br />
Menge der<br />
Gelatine<br />
100 - 400g 200<br />
- 600g<br />
a) 50 - 250g<br />
b) 80 - 400g<br />
c) nach<br />
Erfordernis<br />
nach Bedarf<br />
nach Bedarf<br />
nach Bedarf<br />
<strong>Wein</strong>hefe - Aufschwemmung auffrischen müder <strong>Wein</strong>e bis 5l max. 5% nach 1. Abstich<br />
Kohle fest, fein gemahlen<br />
Blauschönung gelöst<br />
Beseitigung von Farb-,<br />
Geschmacks- und<br />
Geruchfehlern<br />
entfernen von Schwermetallen,<br />
lässt <strong>Wein</strong> reifer schmecken<br />
2 - 10g Most, Jungwein, <strong>Wein</strong><br />
muss genau<br />
ermittelt werden<br />
Calciumphytat kolloidal gelöst entfernen von Eisen-(III)-Verb. 8g<br />
Gummi Arabicum kolloidal gelöst<br />
verhindert kurzfristig<br />
<strong>Wein</strong>steinausfall, Kupfertrübung<br />
Rotweinfarbstoff<br />
zum 2. Abstich,<br />
nur <strong>im</strong> <strong>Wein</strong><br />
Rotwein vor<br />
Flaschenfüllung<br />
10 - 20g vor Flaschenfüllung<br />
Kupfersulfat gelöst entfernt Schwefelböckser 2g Jungwein<br />
Tabelle 12: Schönungsmittel<br />
Aufschwemmungen bestehen aus den ungewünschten, nun gebundenen Stoffen, die an der<br />
<strong>Wein</strong>oberfläche schw<strong>im</strong>men.<br />
Bei der Wirkung von Schönungsmitteln muss beachtet werden, dass die Natürlichkeit des<br />
<strong>Wein</strong>es verloren geht. Will man geschmackliche oder farbliche Veränderungen durch<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 48 -
Schönungen herbeiführen, muss man bedenken, dass dies zu Lasten anderer wichtiger Aroma-<br />
und Farbkomponenten des <strong>Wein</strong>es geht.<br />
Das negative Paradebeispiel eines durch Schönung hervorgerufenen Fehlers ist das<br />
Blauwerden:<br />
Wird ein <strong>Wein</strong> be<strong>im</strong> Stehen an der Luft oder be<strong>im</strong> Vermischen mit anderen <strong>Wein</strong>en innerhalb<br />
weniger Minuten nach dem Ausgießen aus der Flasche bläulich, besteht der dringende<br />
Verdacht, dass es sich um einen mit Kaliumhexacyanoferrat (II) überschönten <strong>Wein</strong> handelt.<br />
Häufig sind diese <strong>Wein</strong>e leicht getrübt und haben einen an Bittermandeln erinnernden<br />
Geruch.<br />
Schönungen sollten nur dann zum Einsatz kommen, wenn der <strong>Wein</strong> wirklich stark <strong>im</strong> Geruch,<br />
<strong>im</strong> Geschmack und/oder in der Farbe beeinträchtigt ist.<br />
4.2 Die Schwefelung: [3, 16]<br />
Die Verwendung von elementarem Schwefel zum Ein- oder Ausbrennen der Holzfässer und<br />
damit die Schwefelung des <strong>Wein</strong>es ist eine uralte Anwendung, die schon den Griechen und<br />
Römern bekannt war. Homer, Cato und Plinius der Ältere berichteten darüber. Die Menge des<br />
Schwefels, der zugesetzt werden darf, wurde schon am Anfang der Neuzeit erstmals<br />
festgelegt. So erließ Kaiser Max<strong>im</strong>ilian 1497 jenes Gesetz, wonach max<strong>im</strong>al 1 Loth Schwefel<br />
(= 16g) einem Fuder (ca. 1.200 - 1.500 Liter) beigemengt werden darf. Dies entspricht heute<br />
der Menge von 20 - 25mg/l S8 oder 40 - 50mg/l SO2. Man benutzte den Schwefeleinbrand<br />
damals, um den <strong>Wein</strong> "frisch zu machen."<br />
Heute hat die Schwefelung viele verschiedene Aufgaben, eine davon ist die der<br />
Konservierung. Als Konservierungsmittel spielt die schwefelige Säure in der Kellerwirtschaft<br />
eine besondere Rolle, allerdings weniger be<strong>im</strong> <strong>Wein</strong> selbst, als vielmehr bei den Behältern,<br />
Geräten, bei der Konservierung leerer Holzfässer, dem Ke<strong>im</strong>fre<strong>im</strong>achen der Flaschen, bei der<br />
sterilen Füllung usw. Hier werden Schwefelstangen in Brand gesteckt, die dann in den zu<br />
schwefelnden Behälter gehalten werden.<br />
Zusätzlich wird auch die Schwefelung <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> mittels SO2 vorgenommen. Dabei hängt die<br />
Menge des SO2, die zugesetzt wird, von den Anforderungen ab, die man an den <strong>Wein</strong> stellt,<br />
ob er etwa länger lagern oder bald verkaufsfertig sein soll. In der Thermenregion werden ca.<br />
20 - 50 mg/l SO2 zugesetzt, doch auch in dieser Region variiert dieser Zusatz stark.<br />
4.2.1 Warum führt man dem <strong>Wein</strong> SO2 zu?<br />
1. um den freien Acetaldehydgehalt <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> zu binden, weil dieser das Geschmacksbild des<br />
<strong>Wein</strong>es stört;<br />
2. um die rasche enzymatische Oxidation zu verhindern und so dem <strong>Wein</strong> eine länger<br />
anhaltende geschmackliche Lebensdauer zu verleihen.<br />
3. um die Tätigkeit weinschädlicher Mikroorganismen in gewissen Grenzen zu halten, die<br />
dem <strong>Wein</strong> leicht einen verdorbenen und stichigen Geschmack geben können.<br />
Hauptaufgabe der Schwefelung ist es jedoch, dass das durch den freien Acetaldehydgehalt<br />
hervorgerufene oxidative Geschmacksbild behandelt wird. Der Schwefel wirkt als<br />
Redukionsmittel und absorbiert somit den Acetaldehydgehalt.<br />
Obwohl bei der <strong>Wein</strong>herstellung die Schwefelung unerlässlich ist, kann es bei unsachgemäßer<br />
Behandlung zu schwerwiegenden Fehlern kommen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 49 -
• Böckser:<br />
Böcksernde <strong>Wein</strong>e haben einen an faulende Eier erinnernden Geruch.<br />
Gelangt elementarer Schwefel in größeren Mengen in den Most oder einen Jungwein,<br />
kann dieser von den Hefen zum übelriechenden Schwefelwasserstoff reduziert werden.<br />
Hier können auch die schwefelhältigen Spritzmittel, die möglicherweise noch an den<br />
Trauben haften, eine unangenehme Rolle spielen.<br />
• Luftgeschmack und Mäuseln:<br />
Luftgeschmack nennt man jene <strong>Wein</strong>e, bei denen typische Geruchs- und<br />
Geschmacksstoffe fehlen. Haben sie noch einen zusätzlichen Geruch, der an den<br />
Mäuseharn erinnert, so ist dieser Fehler schon weit fortgeschritten. Ursache dieses<br />
Fehlers ist eine zu geringe Schwefelung.<br />
• Schwefelblume:<br />
Übermäßig mit schwefliger Säure versetzte <strong>Wein</strong>e haben einen stechenden Geruch nach<br />
Schwefeldioxid (Schwefelblume), der sämtliche übrigen erwünschten Bukettstoffe<br />
überdecken kann.<br />
Die Farbe wird bei dieser kellertechnischen Maßnahme durch das Aufhellen des <strong>Wein</strong>es in<br />
Mitleidenschaft gezogen. Bei Jahrgängen, die einen niedrigen Polyphenolgehalt haben, kann<br />
dies bis zur Missfarbigkeit führen.<br />
4.2.2 Farbverlust bei der Schwefelung:<br />
Der Farbverlust durch die Schwefelung kann hauptsächlich bei Rotweinen beobachtet<br />
werden; hier reagieren die Anthocyane mit dem HSO3 - Ion zu einer ungefärbten Sulfonsäure.<br />
Der Bleicheffekt tritt schon nach ungefähr 5 Tagen sichtbar auf. Doch diese Bleicheffekte<br />
sind reversibel. Sofern keine Enzymaktivierung durch Schönung oder Erhitzung<br />
vorgenommen wird, drohen auch bei stärkerer Luftaufnahme keine Farbverluste. Diese<br />
Aussage gilt auch für ungeschwefelte Jungweine. Farbschwache <strong>Wein</strong>e reagieren<br />
problematischer als farbintensive <strong>Wein</strong>e. Es konnte sogar beobachtet werden, dass sich bei<br />
ungeschwefelten <strong>Wein</strong>en eine rasche Bräunungsreaktion vollzieht. Aber auch die<br />
Schwefelung schützt nicht vor Bräunung, sondern verzögert sie nur.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 50 -
5.1 Zusammenfassung:<br />
5. Anhang<br />
Das einleitende Kapitel beschäftigt sich mit den grundlegenden Aspektes des <strong>Wein</strong>es und<br />
seiner Produktion. Wichtig für die Produktion ist es, in den gesetzlichen Rahmenbedingungen<br />
des <strong>Wein</strong>gesetzes zu bleiben. Die gesetzlichen Bedingungen sind notwendig, um den Verkauf<br />
von natürlichem <strong>Wein</strong> zu fördern und den Konsumenten zu schützen. Es sind viele<br />
Arbeitsschritte notwendig, bis <strong>Wein</strong> entsteht von der Arbeit <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>berg bis zur Lese, dem<br />
Pressen, der Gärung und der Lagerung. Unerlässlich für das Entstehen des <strong>Wein</strong>es ist die<br />
Reaktion der alkoholischen Gärung. Bei der alkoholischen Gärung des <strong>Wein</strong>es baut die Hefe<br />
mit ihren gebildeten Enzymen die freien Kohlenhydrate hauptsächlich zu Ethanol ab. Erst<br />
durch die Gärung entsteht die grundsätzliche Zusammensetzung des <strong>Wein</strong>es. Die<br />
<strong>Wein</strong>inhaltsstoffe werden in Kapitel zwei der Fachbereichsarbeit besprochen. Ethanol bildet<br />
neben Wasser den mengenmäßig wichtigsten Stoff des <strong>Wein</strong>es, doch auch alle anderen<br />
<strong>Wein</strong>inhaltsstoffe haben Einfluss auf Aroma und Farbe. Auch sind in diesem Kapitel einige<br />
der wichtigsten Fachausdrücke für die Sensorik der <strong>Wein</strong>e niedergeschrieben<br />
Das dritte Kapitel, welches das eigentliche Hauptkapitel der Fachbereichsarbeit ist,<br />
beschäftigt sich mit den phenolischen <strong>Verbindungen</strong>. <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> sind<br />
Moleküle mit ein oder mehreren Benzenringen, die jeweils eine OH-Gruppe an sich gebunden<br />
haben. Generell teilt man die Phenole in niedermolekulare Phenole, Phenolcarbonsäuren und<br />
Flavonoide ein. Die Flavonoide sind die größte und wichtigste Gruppe der phenolischen<br />
<strong>Verbindungen</strong>. Zu ihr gehören auch die Anthocyanidine, welche die Farbe des Rotweins<br />
bilden, und die Catechine. Die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> sind unerlässlich <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>, da sie<br />
Aroma und Farbe entscheidend mitbest<strong>im</strong>men. Sie sind vom pH-Wert abhängig, können die<br />
Farbe durch Bindungen mit Metallionen ändern und stabilisieren. Problematisch werden die<br />
phenolischen <strong>Verbindungen</strong>, wenn sie durch Bindung mit Eiweißen Trübungen bilden,<br />
welche eine ungewünschte Missfarbigkeit hervorrufen können. Dazu sind allerdings nur<br />
Phenole mit hohem molekularem Eigengewicht fähig.<br />
Mit diversen Versuchen ist man in der Lage, nähere Aufschlüsse über die Farbe zu erhalten.<br />
Im Zuge dieser Fachbereichsarbeit wurden zwei Methoden zur Farbstärkemessung mittels<br />
Photometer durchgeführt und ein Versuch zur Farbstoffauftrennung mit<br />
Dünnschichtchromatographie. Die Dünnschichtchromatographie gibt Aufschluss darüber, aus<br />
welchen phenolischen <strong>Verbindungen</strong> sich der <strong>Wein</strong> zusammensetzt. Die phenolischen<br />
<strong>Verbindungen</strong> sind jedoch nicht nur für die Farbe verantwortlich, sondern beeinflussen auch<br />
das Aroma entscheiden mit. Generell bewirken sie eine Adstringenz, die vor allem bei älteren<br />
Rotweinen beliebt ist. Sie sind direkt als Aromastoffe <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> an dessen Geschmacksbild<br />
beteiligt, sie können aber auch durch Reaktionen mit anderen Aromastoffen das Bukett des<br />
<strong>Wein</strong>es grundlegend ändern. Aus den phenolischen <strong>Verbindungen</strong> können wichtige<br />
Aromastoffe wie z. B. das Vanillin entstehen.<br />
Diese Stoffgruppe hat in letzter Zeit eine noch größere Aufmerksamkeit erregt, da sie seit<br />
Neuestem auch in der Medizin angewendet wird. Die Pharmaindustrie hat schon Kapseln auf<br />
den Markt gebracht, in denen konzentriert die phenolischen <strong>Verbindungen</strong> enthalten sind. Sie<br />
sollen gegen Gefäßerkrankungen schützen und so Herzinfarkt vorbeugen. Erstaunlicherweise<br />
wirken sie auch gegen Karies und stabilisieren den Vitamin C-Haushalt. Nachteilig ist, dass<br />
sie einen Vitamin B1-Mangel hervorrufen können.<br />
<strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> sind eine wichtige Stoffgruppe <strong>im</strong> <strong>Wein</strong>, die noch in vielen<br />
Bereichen genauer untersucht werden muss.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 51 -
Das letzte Kapitel befasst sich dann mit den wichtigsten kellertechnischen Maßnahmen,<br />
Schönung und Schwefelung, wie sie wirken, welche Anwendungsgebiete sie haben sowie<br />
welche Fehler durch unsachgemäße Behandlung verursacht werden. So wird zum Beispiel<br />
durch Schwefelung auch die Farbe der <strong>Wein</strong>e beeinträchtigt, ohne Schwefelung würden sich<br />
sicher viel gröbere "Schäden" am Geschmack des <strong>Wein</strong>es entwickeln.<br />
Generell gilt aber, dass jeder Zusatz zur <strong>Wein</strong>verbesserung den <strong>Wein</strong> in einer anderen Weise<br />
beeinträchtigt.<br />
5.2 Glossar ����: [20, 21]<br />
Aglucone ist die Bezeichnung für die zuckerfreien Bestandteile der Glucoside.<br />
Aglyka (Aglykone) sind generell die zuckerfreien Bestandteile der Glycoside.<br />
Arabinose (C5H10O5): Pentose, farblose, süß schmeckende rhombische Prismen, die in<br />
Wasser leicht, in Alkohol oder eher fast gar nicht löslich sind. Arabinose kommt häufig in<br />
Gummiarten und Glykosiden vor.<br />
Botrytis cinerea: ist ein Sch<strong>im</strong>melpilz, der bei entsprechend feuchter Witterung kurz vor<br />
der Ernte die Trauben befällt. Botrytis cinerea auch Edelfäule genannt, ist bei der<br />
Weißweinproduktion (Spätlesen) erwünscht, bei der Herstellung von Rotwein verleiht sie<br />
diesem einen unangenehmen Geschmack.<br />
Chinone: große, wichtige Gruppe von organischen<br />
<strong>Verbindungen</strong>, die als Oxidationsprodukt von<br />
Aromaten aufgefasst werden können. Durch<br />
Dehydrierung des farblosen Hydrochinons entsteht<br />
das gelb gefärbte 1,4-Benzochinon. Nun liegt kein<br />
Benzolring mehr vor, sondern ein chinoides System.<br />
(siehe Reaktion)<br />
OH<br />
1,4- Add.<br />
OH<br />
O<br />
Hydrochinon 1,4-Benzochinon<br />
Dalton: nach Dalton benannte atomare Masseneinheit. 1 Dalton= 1,66018 x 10 -24 g<br />
Die Masse eines hypothetischen Atoms wird mit 1 angenommen. Frühere Bezeichnung dafür<br />
war Avogramm.<br />
Decarboxylierung: unter Decarboxylierung versteht man die Abspaltung von CO2 aus<br />
freien Carbonsäuren und Salzen.<br />
Dosage wird eine Lösung aus feinstem Kandiszucker genannt, besonders wichtig bei der<br />
Herstellung von Schaumweinen.<br />
Entkoppler: ATP-Synthasen werden als Entkoppler bezeichnet. Dies sind Enzyme, die die<br />
Synthese von ATP aus ADP und anorganischem Phosphat katalysieren.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 52 -<br />
O
GAE = Gallussäureäquivalente: entsprechen der gemessenen Gallussäure, die zu den<br />
Gerbsäuren zählt. Es können auch andere Gerbsäuren dieses Ergebnis beeinflussen, deswegen<br />
spricht man von Äquivalenten.<br />
Gelägerwein: <strong>Wein</strong>geläger (Truben, Dusen) bildet mit der Hefe den Bodensatz, von dem<br />
der <strong>Wein</strong> später abgezogen wird. Presst man diese <strong>Wein</strong>geläger erneut, so entsteht der<br />
sogenannte Gelägerwein.<br />
glucophil: zuckerliebend<br />
Glucoside: Glykoside von Glukose<br />
Glykoside: Sammelbezeichnung für eine Gruppe von Pflanzenstoffen, die durch das<br />
Kochen mit Wasser, durch Zusatz von verdünnten Säuren oder durch andere Einflüsse in<br />
Kohlenhydrate und Aglykone gespalten werden können.<br />
Heterofermentative Milchsäurebakterien sind Milchsäurebakterien, welchen einige<br />
Hauptenzyme fehlen und die somit andere Stoffwechselprodukte erzeugen.<br />
inhibieren: bedeutet behindern von chemischen Reakionen; ein Inhibitor ist das Gegenteil<br />
eines Katalysators.<br />
Inversion: von lat. inversio= Umkehrung<br />
Bezeichnung für unterschiedliche Vorgänge in Naturwissenschaft und Technik.<br />
Hier: Bezeichnung für die Drehung der Polarisationsebene linear polarisierten Lichtes, von<br />
nach rechts drehender Saccharose (+66,5°), die in ein linksdrehendes Gemisch (-19,9°) aus<br />
gleichen Teilen von Glucose und Fructose mittels Enzym oder verdünnter Säuren gespalten<br />
wird.<br />
Kollagen-Fasern: langfasrige, hochmolekulare Proteine, die in Bindegeweben (z. B. Haut,<br />
Knorpeln, Sehnen, Bändern, Blutgefäßen) vorkommen. Sie gelten als das wichtigste tierische<br />
Eiweiß.<br />
Liganden: Bezeichnung für elektrisch neutrale oder negativ geladene Moleküle oder Ionen,<br />
die um ein Zentralatom oder Molekül gruppiert sind.<br />
Maillard-Reaktion: säurekatalysierte Reaktionen von Zuckern, die meist durch<br />
Temperatureinfluss unter Wasserabspaltung, Cyclisierung (Ringschluss) und Polymerisation<br />
teils unter Beteiligung von Aminosäuren verlaufen und zur Bildung erwünschter Aroma- oder<br />
Farbstoffe, aber auch zur Beeinträchtigung der Qualität von Lebensmittel führen können.<br />
Metabolit: ist ein Synonym für Stoffwechselprodukt.<br />
Pektine (von griech.: pektos = geronnen): hochmolekulare Pflanzenstoffe, welche mit<br />
Zuckermolekülen verbunden sind, die in Früchten, Wurzeln und Blättern sehr verbreitet sind.<br />
Die Pektine bestehen <strong>im</strong> Wesentlichen aus Ketten von Galacturonsäure-Einheiten.<br />
pektolytisch: enzymatische Spaltung von Pektinen.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 53 -
Peptidasen: Bezeichnung für in tierischen Geweben und Organen vorkommende Enzyme,<br />
die Peptidbindungen spalten.<br />
Peptidbindung: Verknüpfung von säureamidartigen<br />
<strong>Verbindungen</strong><br />
O<br />
C N<br />
H<br />
säureamidartige Verbindung<br />
Phenoloxidasen: kupferhaltige Oxidasen, die die Überführung von Monophenolen über<br />
1,2-Diphenole zu den entsprechenden Chinonen katalysieren, nennt man Phenoloxidasen.<br />
Phenoloxidasen bewirken Bräunungen bei Schnittflächen von Obst oder Verfärbungen von<br />
abgefallenem Herbstlaub.<br />
Proteasen: Sammelbezeichnung für Enzyme, welche die Spaltung der Peptid-Bindung in<br />
Proteinen und Peptiden katalysieren.<br />
proteolytisch: enzymatische Spaltung von Peptid-Bindungen<br />
Rhamnose (C6H12O5): nennt man auch Lokase oder 6-Desoxy-L-mannose. Hexose, farb-<br />
und geruchlose, erst süß, dann bitter schmeckende Kristalle, leicht löslich <strong>im</strong> Wasser, löslich<br />
in Alkohol.<br />
Ribose (C5H10O5): Pentose, farblose Kristalle, welche in Wasser leicht, in Alkohol schwer<br />
löslich sind.<br />
Saccharasezahl: Die Saccharasezahl gibt an, wieviel Gramm Saccharose in einer Stunde<br />
bei 40°C durch das Enzym Saccharase (Invertase), das in einem Liter <strong>Wein</strong> enthalten ist,<br />
gespalten (invertiert) werden.<br />
TAA = Total Antioxidant Activity: TAA ist die Einheit eines Stoffes, die angibt, wie<br />
groß die Menge an Sauerstoff ist, die durch diesen Stoff gebunden werden kann.<br />
Xylose (C5H10O5): in Pflanzen, besonders Holz, weit verbreitete Pentose, allerdings<br />
kommt sie nicht in freier Form vor, sondern in Glykosiden.<br />
5.3 Literaturverzeichnis:<br />
1) WÜRDIG, Gottfried, WOLLER, Richard u.a.: Chemie des <strong>Wein</strong>es<br />
1989 - Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart<br />
S. 101 - S. 108, S. 231 f., S. 484 ff.<br />
2) DITTRICH, Helmut Hans: Mikrobiologie des <strong>Wein</strong>es<br />
1987 - Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart<br />
S. 45 - 56<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 54 -
3) TROOST, Gerhard u.a.: Technologie des <strong>Wein</strong>es<br />
1988 - Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart<br />
S. 88 ff.<br />
4) JAGNOW, Gerhard u.a.: Biotechnologie<br />
1985 - Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart<br />
S. 10 - S. 12<br />
5) VOGT, Ernst u.a.: Der <strong>Wein</strong><br />
1984 - Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart<br />
S. 198 f., S. 206 f.<br />
6) BELITZ, Hans-Dieter, GROSCH, Werner: Lehrbuch der Lebensmittelchemie<br />
1987 - Springer Verlag, Berlin - Heidelberg - New York<br />
S. 287ff., S. 654 ff., S. 663, S. 715<br />
7) GOLLMICK, Friedrich, BOCKER, Harald u.a.: Das <strong>Wein</strong>buch<br />
1991 - Fachbuchverlag Leipzig<br />
S. 225 ff., S. 286, S. 345, S. 363 ff.<br />
8) KELLER Urban: Das neue <strong>Wein</strong>lexikon<br />
1979 - Unipart Verlag, Stuttgart<br />
9) MAGYAR, LIEBHART, JELINEK: Moleküle<br />
1999 - ÖBV mit Bohmann Verlag; Wien<br />
S. 48 ff., S. 36 ff., S. 117<br />
10) SCHNEIDER, Volker: Verhalten phenolischer Substanzen<br />
Teil 1: 1988 <strong>Wein</strong>wirtschaft (Technik) Nr. 2, S. 12 - S. 16<br />
Teil 2: 1988 <strong>Wein</strong>wirtschaft (Technik) Nr. 3, S. 16 - S. 19<br />
11) DIETRICH, H.: Farb- und Gerbstoffe der Fruchtsäfte <strong>im</strong> Spannungsfeld<br />
verfahrenstechnischer und gesundheitlicher Aspekte<br />
1997 Flüssiges Obst (Heft 11), S. 631 ff.<br />
12) DUFOUR, Claire u.a.: Interactions between Wine Polyphenols and Aroma Substances.<br />
1999 J. Agric. Food Chem, 47<br />
S. 678 - 684<br />
13) LAY, DRAEGER: Farbstoffprofile verschiedener Roteweine<br />
1991 - <strong>Wein</strong> - Wissenschaft, 46<br />
S. 48 - S. 57<br />
14) VALJUKO: <strong>Phenolische</strong> Inhaltsstoffe der Trauben und deren Bedeutung bei der<br />
Rotweinerzeugung<br />
1979 - Mitteilung Klosterneuburg, 29<br />
S. 62 - S. 64<br />
15) <strong>Wein</strong>erntemeldung der Landesregierung: <strong>Wein</strong>ernte 2000<br />
2001 Der Winzer, 4<br />
S. 50<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 55 -
16) http://www.stmelf.bayern.de<br />
KÖHLER, Jürgen u.a.: Rotweinbereitung - gezielter Einsatz von Schwefeldioxid<br />
17) http://www.lebensmittel-chem.de<br />
18) http://www.austrian-wines.com<br />
Das österreichische <strong>Wein</strong>gesetz 1999<br />
19) Das neue österreichische <strong>Wein</strong>gesetz 1999<br />
20) FALBE, Jürgen, REGITZ, Manfred: Römpp-Chemie-Lexikon<br />
1989 - Georg Thieme Verlag, Stuttgart - New York<br />
9. Auflage<br />
21) The Merck Index<br />
1983 - Merck & C.; Inc., Rahway, New Jersey, USA<br />
10.Auflage<br />
22) SCHMITT, Alfred: Aktuelle <strong>Wein</strong>analytik<br />
1983 - Heller Chemie und Verwaltungsgesellschaft mbH, Schwäbisch Hall<br />
S. 140 f.<br />
23) DRDAK, Milan: Chemische Charakteristiken von Rotweinen und deren Farbkraft<br />
1988 - <strong>Wein</strong>-Wissenschaft, 43<br />
S. 38 - 53<br />
24) EDER, Reinhard u.a.: Nachweis von Fremd- und Direktträgerfarbstoff in <strong>Wein</strong> mittels<br />
Reversed Phase-Dünnschichtchromatographie<br />
1990 - Mitteilungen Klosterneuburg, 40<br />
S. 152 ff.<br />
5.4 Abbildungsverzeichnis:<br />
Abbildung 1: <strong>Wein</strong>gärten in Gumpoldskirchen <strong>im</strong> Herbst ........................................................4<br />
Abbildung 2: Moderne mechanische Backenpresse ..................................................................6<br />
Abbildung 3: Embden-Meyerhoff-Parnas-Schema der alkoholischen Gärung .........................9<br />
Abbildung 4: Reaktion von Aldehyd zu Acetal .......................................................................18<br />
Abbildung 5: HPLC von Apfel- und Quittensaft bei 280 nm ..................................................26<br />
Abbildung 6: Maischebottich ...................................................................................................33<br />
Abbildung 7: Farbabhängigkeit vom pH-Wert bei Anthocyanen ............................................35<br />
Abbildung 8: Kondensations- und Oxidationsreaktionen zwischen dem Caftarsäure-Chinon<br />
und dem Procyanidin B2 zu polymeren braunen Produkten. ..............................37<br />
Abbildung 9: Auftragen der Probe auf DC-Platte ....................................................................39<br />
Abbildung 10: Platte A ............................................................................................................40<br />
Abbildung 11: Platte B .............................................................................................................40<br />
Abbildung 12: Bildung von Vanillin aus Ferulasäure .............................................................44<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 56 -
5.5 Tabellenverzeichnis:<br />
Tabelle 1: D-Mannit, D-Sorbit .................................................................................................14<br />
Tabelle 2: D-Erythrit, D-Arabit, D-Xylit .................................................................................15<br />
Tabelle 3: Niedermolekulare Phenole ...............................................................................27 - 28<br />
Tabelle 4: <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> <strong>im</strong> <strong>Wein</strong> ......................................................................30<br />
Tabelle 5: Die wichtigsten phenolischen <strong>Verbindungen</strong> in <strong>Wein</strong>trauben und <strong>Wein</strong> ........31 - 32<br />
Tabelle 6: Versuchsproben .......................................................................................................38<br />
Tabelle 7: Ergebnisse der Farbstärkenmessung .......................................................................38<br />
Tabelle 8: Reihung nach Farbstärke .........................................................................................39<br />
Tabelle 9: Rf-Werte ..................................................................................................................41<br />
Tabelle 10: <strong>Phenolische</strong> <strong>Verbindungen</strong> der Versuchsreihe .....................................................42<br />
Tabelle 11: Nahrungsmittel, ihre TAA-Einheiten und ihr Gerbsäureanteil .............................46<br />
Tabelle 12: Schönungsmittel ....................................................................................................48<br />
5.6 Besprechungsprotokoll:<br />
Datum Inhalt<br />
29.7.2001<br />
Per e-mail schicke ich Hrn. Mag. Faber die erste möglich Einteilung<br />
meiner FBA, sowie zwei möglich praktische Versuche.<br />
9.8.2001 Ich schicke die Anfänge von Kapitel 2 an Hrn. Mag. Faber.<br />
Erstes Treffen in der Schule zwischen Hrn. Mag. Faber und mir.<br />
16.8.2001 Besprechung von Aufbau, Inhalt, Kapiteleinteilung und Literatur. Ich<br />
erhalte das 2.Kapitel zurück.<br />
29.8.2001 Ich versende per e-mail das gesamte 2.Kapitel an Hrn. Mag. Faber.<br />
5.9.2001<br />
Ich versende per e-mail Teile des 1.Kapitels und die Literaturliste an<br />
Hrn. Mag. Faber.<br />
8.9.2001 Abgabe des Antrags für die FBA<br />
26.9.2001<br />
Habe Teile der FBA von Hrn. Mag. Faber zurückbekommen.<br />
Besprechung über weitere Vorgangsweise.<br />
7.10.2001<br />
Per e-mail versende ich das Kapitel über die gesundheitlichen Aspekte<br />
der Polyphenole.<br />
16.10.2001 Erhalte Kapitel über gesundheitliche Aspekte der Polyphenole zurück.<br />
21.10.2001<br />
Ich schicke Hrn. Mag. Faber das Kapitel über die alkoholische Gärung,<br />
sowie Wirkung von Schwefelung und Schönung.<br />
12.11.2001<br />
Schicke Hrn. Mag. Faber per e-mail den Chemismus der alkoholischen<br />
Gärung, musste Besprechungstermin wegen Grippe ausfallen lassen.<br />
19.11.2001<br />
Kapitel über den Chemismus der Gärung von Hrn. Mag. Faber<br />
zurückbekommen.<br />
9.12.2001 Per e-mail schicke ich Hrn. Mag. Faber den ersten Teil des 3.Kapitels.<br />
Besprechung über die weiteren Kapitel der FBA, außerdem erhalte ich<br />
11.12.2001 die 1.Version des 3.Kapitels zurück und Hr. Mag. Faber gibt mir das<br />
Buch Biotechnologie.<br />
13.12.2001<br />
An diesem Tag führe ich <strong>im</strong> Schullabor Versuche zur Best<strong>im</strong>mung der<br />
Farbintensität durch.<br />
23.12.2001 Übergebe Hrn. Mag. Faber die nächste Version des Hauptkapitels.<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 57 -
25.12.2001<br />
Hr. Mag. Faber erhält von mir das Glossar und das Kapitel über die<br />
sensorischen Bezeichnungen von <strong>Wein</strong>en per e-mail.<br />
4.1.2002<br />
Per e-mail sende ich Hrn. Mag. Faber die erste vollständige Version<br />
meiner FBA<br />
6.1.2002<br />
Ich stelle Versuche an, die mittels Dünnschichtchromatographie zur<br />
Aufschlüsselung der phenolischen <strong>Verbindungen</strong> führen sollen.<br />
19.1.2002 Ich schicke Hrn. Mag. Faber die Versuchsbeschreibung.<br />
24.1.2002 Ich erhalte die FBA zurück.<br />
16.2.2002 Abgabe der Fachbereichsarbeit<br />
5.7 Danksagung:<br />
Zum Abschluß ist es mir noch ein Anliegen, all jenen Menschen zu danken, die mit ihrer<br />
Unterstützung einen wesentlichen Anteil zu dieser Fachbereichsarbeit geleistet haben. In<br />
erster Linie möchte ich meiner Familie danken, die seit 1790 auf die Tradition als <strong>Wein</strong>hauer<br />
zurückblicken kann. Diese Erfahrung kam mir bei meiner Arbeit zu gute, denn gerade <strong>im</strong><br />
<strong>Wein</strong>bau sind Erfahrungen unerlässlich. Danken möchte ich vor allem meinem Vater Dr.<br />
Dipl. - Ing. Eduard Taufratzhofer, der mir bei Literatursuche und Versuchen geholfen hat,<br />
zusätzlich stellte er mir <strong>im</strong>mer sein Wissen zu Verfügung.<br />
Bei der Landwirtschaftlichen Fachschule Gumpoldskirchen und der HBLA für <strong>Wein</strong>-<br />
und Obstbau in Klosterneuburg will ich mich an dieser Stelle ebenfalls bedanken, die mir<br />
den Zugang zu ihren Bibliotheken<br />
gewährt haben.<br />
Nicht vergessen darf ich jene Professoren, die an meiner Schule tätig sind und die mir bei<br />
meiner Arbeit eine wichtige Anlaufstelle für Probleme waren. So danke ich Frau Mag. Silvia<br />
Krumpholz, die meine Fachbereichsarbeit in ihrer Freizeit auf Fehler durchgesehen hat.<br />
Besonders zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Mag. Wolfgang Faber, der enorme Mengen an<br />
Druckerschwärze, roter Tinte und Zeit für mich und meine Fachbereichsarbeit aufgeopfert<br />
hat, um <strong>im</strong>mer wieder die Arbeit durchzuarbeiten, auszubessern und Verbesserungsvorschläge<br />
zu machen.<br />
TRINKEN HEISSE ICH.<br />
MIT OFFENEN SINNEN UND ZUR GUTEN STUNDE EINEN ZUG TUN,<br />
DER MIT EINER SOLCHEN ZAUBERKRAFT AUF UNSER INNERSTES FÄLLT<br />
UND ALLE SEELENKRÄFTE ZU EINEM FREUDENFESTE VERSAMMELT,<br />
BEI DEM DIE STRENGSTE VERNUNFT FEIERABEND MACHT...<br />
Georg Lichtenberg<br />
Edi TAUFRATZHOFER 2001/2002 - 58 -